一种闭环控制淋浴枪的方法

一种闭环控制淋浴枪的方法
【专利摘要】一种闭环控制淋浴枪的方法，其包括：天线(1)、CMOS器件(2)、放大器(3)、A/D转换(4)、处理器(5)、D/A转换(6)、PFG控制器(7)、弧压电源(8)、淋浴枪(9)、电子(10)、灯丝电源(11)。此方法检测硅片的电荷积累情况，流程图图2说明了控制过程，开始设定PFG电荷积累电压和初始化PFG电源(12)，PFG的灯丝电源(11)和弧压电源(8)控制起弧(13)，通过天线(1)采集电荷积累的数据(14)，采集的数据与设定的电荷积累电压比较(15)，若在允许的范围内判断是否继续闭环控制(16)，不在允许的范围内则计算PFG新的控制量(16)，继续调节PFG电源，如果继续闭环控制则持续采集电荷积累数据(14)，不继续闭环控制则结束(17)。说明书对本方法进行了详细的说明，并给出具体实施方案。
【专利说明】一种闭环控制淋浴枪的方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种闭环控制淋浴枪的方法，淋浴枪发射的电子跟随离子束去中和晶片上正电荷。
【背景技术】
[0002]集成电路制造技术及工艺是关乎国计民生的战略性工程，对保障国家安全和增强综合国力具有重大战略意义，是一种高新技术产业。集成电路芯片制造概括的来讲就是将元器件做在极小半导体芯片上的过程。通常情况下，要完成集成电路芯片的制造过程需要数十种工艺设备的数百道工序。一条工艺线主要有曝光、刻蚀、离子注入、氧化、镀膜等工艺，这些工艺多次循环往复进行。离子注入技术与常规热掺杂工艺相比具有高精度的剂量均匀性与重复性，横向扩散小等优点。离子注入克服了常规工艺的限制，提高了电路的集成度、速度、成品率和寿命，降低了成本和功耗，因此离子注入机广泛用于掺杂工艺，当代VLS1、ULSI等工艺重要特征之一就是“全离子注入”。离子注入对控制半导体的掺杂剖面，结深，保证器件各项电参数非常重要。
[0003]PFG位于靶限束光栏(UMITER)之后靶台之前，PFG实际上是一个直接加热式离子源，在放电室中送入Xe气，并使之电离成等离子体，该离子源是没有引出电压的，离子束通过PFG时，由于离子束带正电，PFG中等离子体中的电子受到正离子束的吸引，并随离子束一起飞向晶片，中和掉晶片上的正电荷，PFG发射的是低能电子(只有几个EV)，不会造成反向电荷积累过压击穿现象。
[0004]经过对低能大束流项目的指标参数和工艺要求分析，45_22nm低能大束流离子注入机(后面简称45-22nm机器)靶室在功能方面与90_65nm大角度离子注入机(后面简称90_65nm机器)祀室具有一定的差别:45_22nm机器祀室在传片效率要求方面低于90_65nm机器靶室的要求，但由于工艺技术代和工艺特点不同，从注入安全性方面提出了更高的要求，主要体现在大束流注入情况下的静电积累控制方面，更强的束流需要更强的淋浴中和系统，更细的线宽工艺，要求更稳定可靠的中和水平控制。
[0005]采用氩气(电离能15.7596eV)的等离子淋浴，能够将硅片在注入过程中的电荷积累控制在±5V范围内，采用氙气(电离能12.1298eV)能够将硅片电荷积累控制在±4V范围内，对90-65nm器件的注入工艺是基本安全的，但是进一步应用到45nm工艺，必须对淋浴强度进行有效的实时控制，将硅片电荷积累控制在±3V以内，才能确保注入工艺的安全性。

【发明内容】

[0006]本发明针对控制淋浴枪发射电子数量的一种方法，采用CMOS器件来隔离采集和控制电路。
[0007]本发明通过以下技术方案实现:
[0008]1.一种闭环控制淋浴枪的方法，其框图图1包括:天线⑴、CM0S器件⑵、放大器(3)、A/D转换(4)、处理器(5)、D/A转换(6)、PFG控制器(7)、弧压电源⑶、淋浴枪(9)、电子(10)、灯丝电源(11)。此方法检测硅片的电荷积累情况。
[0009]2.如权利要求1所述的一种闭环控制淋浴枪的方法，其特征在于，其中所述的天线(I)检测积累的电荷数，当积累的电荷数达到3V就会使CMOS器件(2)达到饱和，CMOS器件⑵的漏极出现电流。漏极电流通过放大器⑶放大电流信号。
[0010]3.如权利要求1所述的一种闭环控制淋浴枪的方法，其特征在于，其中所述的A/D转换(4)把放大器(3)输出的信号模拟量转换成数字量，数字量输入给处理器(5)，处理器
(5)通过设定的算法计算出控制值，控制值输入给D/A转换(6)变换成模拟量。
[0011]4.如权利要求1所述的一种闭环控制淋浴枪的方法，其特征在于，其中所述的D/A转换(6)输出的模拟量输入到PFG控制器(7)，通过PFG控制器(7)控制淋浴枪(9)的灯丝电源(11)和弧压电源(8)，由此控制淋浴枪(9)的灯丝发射的电子(10)数量。
[0012]本发明具有如下优点:
[0013]1.稳定可靠的中和水平控制，满足更高的工艺要求。
[0014]2.通过闭环控制将硅片电荷积累控制在±3V以内，才能确保注入工艺的安全性。【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是闭环控制的框图
[0016]图2是闭环控制的流程图
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍，这些描述都是说明性的，本发明不限于此。本发明的范围仅由所附权利要求的范围所限定。
[0018]一种闭环控制淋浴枪的方法，其框图图1包括:天线(I)、CMOS器件(2)、放大器
(3)、A/D转换(4)、处理器(5)、D/A转换(6)、PFG控制器(7)、弧压电源⑶、淋浴枪(9)、电子(10)、灯丝电源(11)。此方法检测硅片的电荷积累情况。
[0019]天线(I)检测积累的电荷数，当积累的电荷数达到3V就会使CMOS器件⑵达到饱和，CMOS器件⑵的漏极出现电流。漏极电流通过放大器(3)放大电流信号。A/D转换
(4)把放大器(3)输出的信号模拟量转换成数字量，数字量输入给处理器(5)，处理器(5)通过设定的算法计算出控制值，控制值输入给D/A转换(6)变换成模拟量。D/A转换(6)输出的模拟量输入到PFG控制器(7)，通过PFG控制器(7)控制淋浴枪(9)的灯丝电源(11)和弧压电源(8)，由此控制淋浴枪(9)的灯丝发射的电子(10)数量。淋浴枪(9)中等离子体中的电子由于受到正离子束的吸引，并随离子束一起飞向晶片，中和掉晶片上的正电荷，淋浴枪发射的是低能电子，不会造成反向电荷积累过压击穿现象。
[0020]流程图图2说明了控制过程，开始设定PFG电荷积累电压和初始化PFG电源(12)，PFG的灯丝电源(11)和弧压电源(8)控制起弧(13)，通过天线(I)采集电荷积累的数据
(14)，采集的数据与设定的电荷积累电压比较(15)，若在允许的范围内判断是否继续闭环控制(16)，不在允许的范围内则计算PFG新的控制量(16)，继续调节PFG电源，如果继续闭环控制则持续采集电荷积累数据(14)，不继续闭环控制则结束(17)。
[0021]以上所述已对本发明的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
【权利要求】
1.一种闭环控制淋浴枪的方法，其框图图1包括:天线⑴、CMOS器件⑵、放大器(3)、A/D转换(4)、处理器(5)、D/A转换(6)、PFG控制器(7)、弧压电源⑶、淋浴枪(9)、电子(10)、灯丝电源(11)。此方法检测硅片的电荷积累情况。
2.如权利要求1所述的一种闭环控制淋浴枪的方法，其特征在于，其中所述的天线(I)检测积累的电荷数，当积累的电荷数达到3V就会使CMOS器件(2)达到饱和，CMOS器件(2)的漏极出现电流。漏极电流通过放大器⑶放大电流信号。
3.如权利要求1所述的一种闭环控制淋浴枪的方法，其特征在于，其中所述的A/D转换(4)把放大器(3)输出的信号模拟量转换成数字量，数字量输入给处理器(5)，处理器(5)通过设定的算法计算出控制值，控制值输入给D/A转换(6)变换成模拟量。
4.如权利要求1所述的一种闭环控制淋浴枪的方法，其特征在于，其中所述的D/A转换(6)输出的模拟量输入到PFG控制器(7)，通过PFG控制器(7)控制淋浴枪(9)的灯丝电源(11)和弧压电源(8)，由此控制淋浴枪(9)的灯丝发射的电子(10)数量。
【文档编号】H01J37/302GK103811250SQ201210449055
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月12日 优先权日:2012年11月12日
【发明者】林萍 申请人:北京中科信电子装备有限公司