專利名稱：平行束測量及平行度矯正控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平行束測量及平行度矯正控制系統，特別涉及半導體制造離子注入工藝中所用先掃描、矯正后加速型大傾角離子注入機的平行束測量及平行度矯正控制系統。
背景技術：
現有半導體集成電路制造技術中，隨著半導體集成電路技術的發展，集成度越來越高，代工的晶圓尺寸越來越大，從6英寸到8英寸，甚至12英寸，電路中單元器件尺寸越來越小，對各半導體工藝設備的自動化提出了更高的要求。離子注入機作為半導體離子摻雜工藝線的關鍵設備之一，也提出了更高的要求，當代工的晶圓尺寸到達8英寸或12英寸時，要求離子注入機具有整機可靠性好、精確控制束品質、低塵粒污染、注入束流的角度同一性好等多種功能和特征，特別是離子束到達晶圓表面時，每一個束斑都要求以同樣的角度注入。這些都與平行束測量技術控制密切相關。平行束測量控制技術的可靠性指標直接決定離子注入機注入的束流大角度指標。平行束測量控制技術幾乎影響整機最終的指標，并且是區別于該種機型與其他類型的離子注入機根本點。
目前國內大規模生產線上的離子注入機幾乎是主要由國外生產的通用離子注入機，大傾角離子注入機不但很少，而且該種類型的離子注入機大傾角理論技術及其測量控制幾乎是一片空白。
發明內容
本實用新型提供了一種能確保本類型設備具有大傾角注入的功能，同時對束流平行度進行測量及平行度矯正的控制系統。
本實用新型是這樣實現的，一種平行束測量及平行度矯正控制系統由偏轉單元、束平行單元、加速單元、移動法拉第、系統控制器組成，其中偏轉單元輸出端與束平行單元輸出端相連，束平行單元輸出端與加速單元輸入端相連，加速單元輸出端與移動法拉第輸入端相連，系統控制器與偏轉單元、束平行單元、加速單元、移動法拉第分別同時相連；系統控制器輸出控制信號給偏轉單元，對離子束進行偏轉，產生偏轉的離子束以不同角度進入束平行單元，經過束平行單元的作用產生同一角度的離子束，進入加速單元，獲得一定能量到達移動法拉第，系統控制器通過移動法拉第檢測出不同加速狀態下離子束流峰值位置。
與現有技術相比本實用新型具有如下顯著優點1、采用移動法拉第，使電機的位置控制精度較高，減少了測量誤差；2、采用平行單元，可以在法拉第上獲得不同角度的離子束流；3、采用偏轉單元，可以獲得不同位置上的的離子束流；4、該技術具有測量和自動矯正功能。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為平行度測量原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，如圖1所示由離子束系統產生一定能量的離子束6，具有聚焦性好，束徑小，其通過偏轉單元1后，在水平方向上產生一定距離偏移的離子束7，這個偏移量的大小與所加的偏轉大小有關，系統控制器5輸出控制信號給偏轉單元1，使得離子束7由于偏轉大小的不同，可產生不同距離的偏移。
不同距離的偏移離子束7以不同的角度進入束平行單元2后，經過束平行單元2的作用獲得離子束8，雖然進入束平行單元2的都是不同的角度的離子束7，而離開束平行單元2的全部是同一角度的離子束8。
同一角度的離子束8進入加速單元3，通過加速單元3，離子束8獲得一定能量到達移動法拉第4，由于加速單元3具有一定的聚焦作用，離子束8在有加速單元3和沒有加速單元3時到達不同的位置，系統控制器5通過移動法拉第4檢測出不同加速狀態下離子束流峰值位置，來確定束流的平行度。
對于先掃描、矯正后加速型大傾角離子注入機中的測量平行束的角度原理如圖2所示當離子束以一定能量E0，通過偏轉單元1、平行束單元2進行角度矯正后，以初始速度V0進入加速單元3，其入射角為θ。
在此1.當加速單元3輸出為0時的情況加速單元3相當于離子束漂移區T2-T3，束流以V0方向直接射到靶位11的平面P1點上，這時從加速入口9到靶位11平面在垂直方向漂移距離為(T3-T1)tgθ。
2.當加速單元3設定電壓為U時，使得離子束從加速單元出口10出來后，其能量變為E，其速度為V1，其出射角由入射角θ變為β，且在垂直方向的位移為P3-P4。
當離子束出了加速單元后又進入漂移區T3-T2，經過漂移區后。在靶位11上的位移為P2-P3既(T3-T2)tgβ。
3.由于入射角θ的存在，束流通過加速區后在加壓與不加壓在靶位11所處的位置是不同的，這兩位置的差P2-P3就能反應入射角θ。
4.θ＝K(E0，E)(P2-P3)式中K(E0，E)為與初始能量E0、最終能量E以及具體的結構尺寸T2-T1、T3-T2有關的系數。
本實用新型的位置測量原理如下在上述加速單元3輸出為最大及0時這兩種情況下，系統控制器5通過移動法拉第4檢測離子束流最大時，實時檢測法拉第光電編碼器數據而獲得其具體位置，這樣獲得兩者的相對位置差P3-P4。通過對不同偏壓下的測試P3-P4，可以確認設備的束流平行。
平行度矯正原理平行束透鏡過聚時，移動法拉第4測到有高壓時的束峰位置小于沒有加高壓時的束峰位置，此時應適當減少平行束透鏡電流；平行束透鏡欠聚時，移動法拉第4測到有高壓時的束峰位置大于沒有加高壓時的束峰位置，此時應適當增加平行束透鏡電流。
本實用新型不限于上述實施例，對于本技術領域的專業人員來說，對本實用新型實施例所做出的任何改進或變更都不會超出本實用新型的精神和所附權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種平行束測量及平行度矯正控制系統，其特征在于它由偏轉單元(1)、束平行單元(2)、加速單元(3)、移動法拉第(4)、系統控制器(5)組成，其中偏轉單元(1)輸出端與束平行單元(2)輸入端相連，束平行單元(2)輸出端與加速單元(3)輸入端相連，加速單元(3)輸出端與移動法拉第(4)輸入端相連，系統控制器(5)與偏轉單元(1)、束平行單元(2)、加速單元(3)、移動法拉第(4)同時分別相連；系統控制器(5)輸出控制信號給偏轉單元(1)，對離子束進行偏轉，產生偏轉的離子束以不同角度進入束平行單元(2)，經過束平行單元的作用產生同一角度的離子束，離子束進入加速單元(3)，獲得一定能量到達移動法拉第(4)，系統控制器通過移動法拉第檢測出不同加速狀態下離子束流峰值位置。
專利摘要本實用新型公開了一種平行束測量及平行度矯正控制系統，它由偏轉單元、束平行單元、加速單元、移動法拉第、系統控制器組成，其中偏轉單元與束平行單元相連，束平行單元與加速單元相連，加速單元與移動法拉第相連，系統控制器與偏轉單元、束平行單元、加速單元、移動法拉第分別同時相連。該系統適用于半導體制造離子注入工藝中所用先掃描、矯正后加速型大傾角離子注入機的平行束測量及平行度矯正控制系統，能使每一個束斑以同樣的角度注入晶圓表面。
文檔編號H01L21/265GK2788346SQ20052001708
公開日2006年6月14日 申請日期2005年4月22日 優先權日2005年4月22日
發明者孫勇, 唐景庭, 伍三忠, 孫雪平, 王迪平, 程遠貴, 懈均宇 申請人:北京中科信電子裝備有限公司