一種離子束流glitch規(guī)避裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離子束流glitch規(guī)避裝置及方法，規(guī)避裝置包括用于實時檢測束流值的束流檢測裝置，所述束流檢測裝置與運動控制器連接，所述運動控制器控制直線電機運動，并判斷所述束流值是否降低到安全閥值以下；所述運動控制器與所述直線電機之間并聯(lián)有電源控制裝置，所述電源控制裝置與電源連接。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、實時性好，能夠很好地對束流glitch進行規(guī)避，完善劑量計算及控制；本發(fā)明的裝置和方法能滿足離子注入機劑量控制的需要，從而提高了晶圓的合格率，改善了晶圓注入質(zhì)量。
【專利說明】—種離子束流gl itch規(guī)避裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體裝備制造領(lǐng)域，特別是一種離子束流glitch規(guī)避裝置及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]離子注入機是半導體器件制造中常用的摻雜設(shè)備，該設(shè)備通過引導雜質(zhì)離子注入半導體晶片，從而改變晶片傳導率。但是，由于離子注入機結(jié)構(gòu)復(fù)雜及大量電源的使用，使高、低壓共存在一個整體中，這樣極易引起打火(glitch)現(xiàn)象。Glitch會引起離子束流的中斷，從而對注入劑量產(chǎn)生嚴重影響，甚至影響晶圓的合格率。為提高晶圓的合格率及嚴格控制注入劑量，合理可行的glitch規(guī)避策略極為重要。設(shè)計合理可行的glitch規(guī)避策略可以優(yōu)化完善劑量控制，提高晶圓的合格率。目前還沒有此類glitch規(guī)避裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種離子束流glitch規(guī)避裝置及方法，滿足離子注入機劑量控制的需要，從而提高晶圓的合格率，改善晶圓注入質(zhì)量。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種離子束流glitch規(guī)避裝置，包括用于實時檢測束流值的束流檢測裝置，所述束流檢測裝置與運動控制器連接，所述運動控制器控制直線電機運動，并判斷所述束流值是否降低到安全閥值以下；所述運動控制器與所述直線電機之間并聯(lián)有電源控制裝置，所述電源控制裝置與電源連接；若束流檢測裝置檢測到束流值降低到安全閥值以下，則運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源信號，電源控制裝置關(guān)閉電源，進而切斷束流；同時，運動控制器記錄下直線電機輸出軸的運動位置，并使直線電機輸出軸在束流切斷后繼續(xù)運動；直線電機輸出軸運動至極限位置時停止，運動控制器向電源控制裝置發(fā)出開啟電源的信號，從而產(chǎn)生束流；待束流穩(wěn)定后，運動控制器控制直線電機輸出軸運動至切斷束流時的位置處，再次向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉信號時電源關(guān)閉，從而再次切斷束流，并控制直線電機輸出軸運動至停止處，完成一次對離子束流glitch的規(guī)避；其中，所述安全閾值為3?7V。
[0005]所述束流檢測裝置包括依次連接的電平比較模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、脈沖輸出模塊；所述電平比較模塊與所述電源的監(jiān)控輸出端口連接，所述脈沖輸出模塊與所述運動控制器連接。
[0006]本發(fā)明還提供了一種利用上述裝置規(guī)避離子束流glitch的方法，該方法為:
1)在束流注入過程中運動控制器通過束流檢測裝置實時檢測束流值，若束流值突變超過安全閥值，則進入步驟2)，否則重復(fù)執(zhí)行步驟I);所述安全閾值為3?7V ;
2)運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源指令，使束流關(guān)斷，并記錄束流關(guān)斷時直線電機輸出軸的運動位置，直線電機輸出軸運動狀態(tài)不變，繼續(xù)運動至停止點；
3)運動控制器向電源控制裝置發(fā)出開啟電源指令，開啟束流，等待I?5秒待束流平穩(wěn)后，運動控制器向直線電機發(fā)出運動命令； 4)直線電機運動至上述步驟2)記錄的束流關(guān)斷時的位置時，運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源指令，關(guān)斷束流，直線電機輸出軸繼續(xù)運動至停止點，完成一次對離子束流glitch的規(guī)避；
5)返回步驟I)。
[0007]所述安全閾值為3?7V。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、實時性好，能夠很好地對束流glitch進行規(guī)避，完善劑量計算及控制；本發(fā)明的裝置和方法能滿足離子注入機劑量控制的需要，從而提高了晶圓的合格率，改善了晶圓注入質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明一實施例裝置結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明一實施例束流檢測裝置結(jié)構(gòu)框圖；
圖3為本發(fā)明一實施例電源控制裝置電路原理圖；
圖4為本發(fā)明一實施例電源控制裝置控制高壓電源通斷原理圖；
圖5為本發(fā)明規(guī)避方法流程圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明一實施例包括用于實時檢測束流值的束流檢測裝置，所述束流檢測裝置與運動控制器連接，所述運動控制器控制直線電機運動，并判斷所述束流值是否降低到安全閥值以下；所述運動控制器與所述直線電機之間并聯(lián)有電源控制裝置，所述電源控制裝置與電源連接；若束流檢測裝置檢測到束流值降低到安全閥值以下，則運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源信號，電源控制裝置關(guān)閉電源，進而切斷束流；同時，運動控制器記錄下直線電機輸出軸的運動位置，并使直線電機在束流切斷后繼續(xù)運動；直線電機輸出軸運動至極限位置時停止，運動控制器向電源控制裝置發(fā)出開啟電源的信號，從而產(chǎn)生束流；待束流穩(wěn)定后，運動控制器控制直線電機輸出軸運動至切斷束流時的位置處，再次向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉信號時電源關(guān)閉，從而再次切斷束流，并控制直線電機輸出軸運動至停止處，完成一次對glitch的規(guī)避；其中，所述安全閾值為3?7V。
[0011]如圖2所示，束流檢測裝置包括依次連接的電平比較模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、脈沖輸出模塊；所述電平比較模塊與所述電源的監(jiān)控輸出端口連接，所述脈沖輸出模塊與所述運動控制器連接。其中輸入給定即安全閾值，經(jīng)驗取值為5V。電源電流監(jiān)控是高壓電源的監(jiān)控輸出，一般的，高壓電源有兩個常用的監(jiān)控輸出，一個是電壓監(jiān)控輸出，另一個是電流監(jiān)控輸出，其中電流監(jiān)控輸出0-10V電壓信號，當電源發(fā)生glitch時，電流監(jiān)控輸出端電壓會突然升高。當電流監(jiān)控輸出端電壓高于設(shè)定值時，觸發(fā)電平比較單元，使該單元輸出電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)。脈沖輸出單元檢測該電平翻轉(zhuǎn)的下降沿，當電平翻轉(zhuǎn)下降沿到來時，脈沖輸出單元觸發(fā)輸出脈沖信號。
[0012]如圖3所示，電源控制裝置的作用是當運動控制器檢測到束流檢測裝置發(fā)來的脈沖信號后，通過光纖向電源控制裝置發(fā)出光信號，電源控制裝置將該光信號轉(zhuǎn)換為電平信號，此電平信號作為一個模擬開關(guān)的控制輸入，從而使高壓電源的輸入給定由模擬開關(guān)設(shè)置為零，達到快速關(guān)斷電源的目的。如圖4所示，當無光信號時，模擬開關(guān)Ul的6腳為高電平，則2腳和3腳導通，高壓電源正常；有光信號時，模擬開關(guān)Ul的6腳為低電平，則4腳和5腳導通，2腳和3腳斷開，從而使高壓電源的設(shè)定值立即為零。
[0013]本發(fā)明中，直線電機輸出軸運動的極限位置包括直線電機輸出軸做直線運動時的上限位置和下限位置。本發(fā)明中，直線電機的輸出軸是帶動硅片在豎直方向上運動的。
【權(quán)利要求】
1.一種離子束流glitch規(guī)避裝置，其特征在于，包括用于實時檢測束流值的束流檢測裝置，所述束流檢測裝置與運動控制器連接，所述運動控制器控制直線電機運動，并判斷所述束流值是否降低到安全閥值以下；所述運動控制器與所述直線電機之間并聯(lián)有電源控制裝置，所述電源控制裝置與電源連接；若束流檢測裝置檢測到束流值降低到安全閥值以下，則運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源信號，電源控制裝置關(guān)閉電源，進而切斷束流；同時，運動控制器記錄下直線電機輸出軸的運動位置，并使直線電機輸出軸在束流切斷后繼續(xù)運動；直線電機輸出軸運動至極限位置時停止，運動控制器向電源控制裝置發(fā)出開啟電源的信號，從而產(chǎn)生束流；待束流穩(wěn)定后，運動控制器控制直線電機輸出軸運動至切斷束流時的位置處，再次向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉信號時電源關(guān)閉，從而再次切斷束流，并控制直線電機輸出軸運動至停止處，完成一次對離子束流glitch的規(guī)避；其中，所述安全閾值為3~7V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子束流glitch規(guī)避裝置，其特征在于，所述束流檢測裝置包括依次連接的電平比較模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、脈沖輸出模塊；所述電平比較模塊與所述電源的監(jiān)控輸出端口連接，所述脈沖輸出模塊與所述運動控制器連接。
3.一種利用權(quán)利要求1或2所述的裝置規(guī)避離子束流glitch的方法，其特征在于，該方法為: 1)在束流注入過程中運動控制器通過束流檢測裝置實時檢測束流值，若束流值突變超過安全閥值，則進入步驟2)，否則重復(fù)執(zhí)行步驟I);所述安全閾值為3~7V ; 2)運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源指令，使束流關(guān)斷，并記錄束流關(guān)斷時直線電機輸出軸的運動位置，直線電機輸出軸運動狀態(tài)不變，繼續(xù)運動至停止點； 3 )運動控制器向電源 控制裝置發(fā)出開啟電源指令，開啟束流，等待I~5秒待束流平穩(wěn)后，運動控制器向直線電機發(fā)出運動命令； 4)直線電機運動至上述步驟2)記錄的束流關(guān)斷時的位置時，運動控制器向電源控制裝置發(fā)出關(guān)閉電源指令，關(guān)斷束流，直線電機輸出軸繼續(xù)運動至停止點，完成一次對離子束流glitch的規(guī)避； 5)返回步驟I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全閾值為3~7V。
【文檔編號】H01J37/317GK104022007SQ201410267739
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】王高騰 申請人:北京中科信電子裝備有限公司