发明名称 具有离子束分布显示图之自动监测系统之离子布植系统
摘要 一种具有离子束分布显示图(ion beam map)之自动监测系统(supervision system)之离子布植系统。本发明至少包含一布植装置,藉由重复的扫瞄一离子束至晶片,用以布植离子至半导体晶片。特征萃取装置系用以萃取离子布植系统产生之离子束分布显示图之讯息。另外,资料转换装置系用以转换萃取之讯息使成为多个指标,用以侦测布植装置之异常扫瞄。因此,本发明将二维之离子束分布显示图辨识分析,简化为一维之特征分析。此简化之特征分析使得离子布植之监测可以自动化,以减少不适当之离子布植。
申请公布号 TW357393 申请公布日期 1999.05.01
申请号 TW086104339 申请日期 1997.04.03
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 沈里正;侯吉顺;徐保罗;杨进贤
分类号 H01L21/02 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种离子布植系统,其具有一自动监测系统以控制离子植入于一半导体晶片,该离子布植系统于离子植入制程中产生一离子束分布显示图,该离子布植系统至少包含:布植装置,藉由重复的扫瞄一离子束至该晶片,用以布植离子至该半导体晶片;特征萃取装置,用以萃取该离子布植系统产生之该离子束分布显示图之讯息;及资料转换装置,用以转换该萃取之讯息成为多数个指标,该多数个指标系用以侦测该布植装置之异常扫瞄。2.如申请专利范围第1项之离子布植系统,其中上述之资料转换装置至少包含辨识装置,用以辨识相对应于该异常扫瞄之多数个徵兆。3.如申请专利范围第2项之离子布植系统,其中上述之离子束分布显示图包含多数个图框,每一该图框包含有一最外边(outmost edge)及至少一内边轨迹(minor),该最外边及该内边轨迹均具有一宽度,其中该最外边之宽度大于该内边轨迹之宽度。4.如申请专利范围第3项之离子布植系统,对于每一个该图框,其中由特征萃取装置所萃取之该讯息至少包含:一第一左区段,介于该最外边之起始点至该最外边等于一预设临界点之第一点;一第一中央区段,介于该第一点至该最外边等于该临界点之第二点;及一第一右区段,介于该第二点至该最外边的终点。5.如申请专利范围第4项之离子布植系统,其中上述由特征萃取装置所萃取之该讯息至少包含:一第二左区段,介于该内边轨迹之起始点至该最外边等于一预设临界点之第三点;一第二中央区段,介于该第三点至该内边轨迹等于该临界点之第四点;及一第二右区段,介于该第四点至该内边轨迹的终点。6.如申请专利范围第5项之离子布植系统,其中上述之特征萃取装置连接及接收该布植装置之一离子束电流信号及一显示遮没信号,该离子束分布显示图系代表一离子电流扫瞄过该晶片之扫瞄路径。7.如申请专利范围第5项之离子布植系统,其中上述之多数个指标至少包含:一第一中央区段之平均値;一第一左区段平均値及第一右区段平均値之差値;一第一左区段偏差値(variance)及第一右区段偏差値之和値;及一第二左区段偏差値及第二右区段偏差値之和値。8.如申请专利范围第7项之离子布植系统,其中上述之多数个徵兆至少包含:一中央-右徵兆,其中该第一右区段之平均値小于该第一左区段之平均値超过一第一临界値;一中央-左徵兆,其中该第一右区段之平均値大于该第一左区段之平均値超过该第一临界値;一过度扫瞄徵兆,其中该第一中央区段之平均値小于一第二临界値;一不足扫瞄徵兆,其中该第一中央区段之平均値大于一第三临界値;一Y-中心偏移徵兆,其中该第一左区段平均値及第一右区段平均値之和値不在一第一临界区域中;及一Y-失败徵兆,其中该第二左区段偏差値及第二右区段偏差値之和値不在一第二临界区域中。9.如申请专利范围第8项之离子布植系统,更包含示警装置,以接收该资料转换装置之一示警信号,并于至少一该徵兆发生时,提供一显示,该资料转换装置于至少一该徵兆被辨识时,提供该示警信号。10.如申请专利范围第6项之离子布植系统,其中上述之特征萃取装置至少包含:第一比较装置,用以比较该离子束电流及该离子束临界电流,以产生一特征信号;反向装置,根据该特征信号,以产生一反向特征信号;中央区段萃取装置,根据该特征信号及该显示遮没信号,以产生一中央区段信号;侧区段萃取装置,根据该反向特征信号及该及该显示遮没信号,以产生一侧区段信号,其中该侧区段信号至少包含一左区段信号及一右区段信号;第一计数装置,用于计数该中央区段信号之主动时间内之时脉数;及第二计数装置,用于计数该侧区段信号之主动时间内之时脉数。11.如申请专利范围第10项之离子布植系统,更包含第二比较装置用以缓冲及反向该布植装置之该显示遮没信号。12.如申请专利范围第10项之离子布植系统,更包含一缓衡器,其具有一输入端连接至该布植装置,且具有一输出端,连接至该第一比较装置。13.如申请专利范围第10项之离子布植系统,其中上述之中央区段萃取装置至少包含一及(AND)闸。14.如申请专利范围第10项之离子布植系统,其中上述之侧区段萃取装置至少包含一及(AND)闸。15.如申请专利范围第10项之离子布植系统,其中上述之第一计数装置至少包含一及(AND)闸,其具有一第一输入端连接且接收一时脉信号,且具有一第二输入端,连接且接收该中央区段信号。16.如申请专利范围第10项之离子布植系统,其中上述之第二计数装置至少包含一及(AND)闸,其具有一第一输入端连接且接收一时脉信号,且具有一第二输入端,连接且接收该侧区段信号。17.如申请专利范围第1项之离子布植系统,其中上述之资料转换装置至少包含一电脑。18.一种特征萃取电路,用于一具有自动监测系统之离子布植系统,该离子布植系统提供一离子束电流信号及一显示遮没信号,用以产生一离子束分布显示图,该特征萃取电路至少包含:第一比较装置,连接至该离子束电流信号,该第一比较装置比较该离子束电流及一第一临界値,当该离子束电流信号超过该第一临界値时,产生一具一第一逻辑位准之特征信号于一输出端;反向装置,连接至该第一比较装置之该输出端,该反向装置根据该特征信号产生一反向特征信号;中央区段萃取装置,具有一第一输入端,连接至该第一比较装置之该输出端,且具有一第二输入端,连接至该显示遮没信号,该中央区段萃取装置根据一中央区段以产生一中央区段信号;侧区段萃取装置,具有一第一输入端,连接至该反向装置之该输出端,且具有一第二输入端,连接至该显示遮没信号,该侧区段萃取装置根据一右区段及一左区段以产生一侧区段信号;第一计数装置,连接于该中央区段萃取装置之一输出端,用于计数该中央区段信号之主动时间内之时脉数;及第二计数装置,连接于该侧区段萃取装置之一输出端,用于计数该侧区段信号之主动时间内之时脉数;藉此,因而转换萃取该离子束电流信号之特征。19.如申请专利范围第18项之特征萃取电路,更包含第二比较装置,其具有一第一输入端,连接至该显示遮没信号,用以反向该显示遮没信号。20.如申请专利范围第18项之特征萃取电路,其中上述之中央区段萃取装置至少包含一及(AND)闸,其具有一第一输入端及一第二输入端,分别连接至该中央区段萃取装置之该第一输入端及该第二输入端。21.如申请专利范围第18项之特征萃取电路,其中上述之侧区段萃取装置至少包含一及(AND)闸,其具有一第一输入端及一第二输入端,分别连接至该侧区段萃取装置之该第一输入端及该第二输入端。22.如申请专利范围第18项之特征萃取电路,其中上述之第一计数装置至少包含一及(AND)闸,其具有一第一输入端连接至该中央区段信号,且具有一第二输入端,连接至一时脉信号。23.如申请专利范围第18项之特征萃取电路,其中上述之第二计数装置至少包含一及(AND)闸,其具有一第一输入端连接至该侧区段信号,且具有一第二输入端,连接至一时脉信号。24.如申请专利范围第18项之特征萃取电路,其中上述之第一计数装置及该第二计数装置分别具有一输出端连接至一处理器,该处理器系用以计算该中央区段信号及该侧区段信号之主动期间。图式简单说明:第一图A显示传统离子布植之方块图。第一图B显示传统离子束传输(beamtransport)装置。第二图为一显示于人机介面之离子束分布显示图。第三图A至第三图H显示离子束分布显示图之形成过程。第四图A至第四图D显示不同的轨迹及相对应离子束路径之例子。第五图显示于离子布植制程当中晶片被离子布植设备扫瞄之图样(pattern)。第六图A、第六图C、第六图E、第六图G、第六图I及第六图K显示异常扫瞄图样。第六图B、第六图D、第六图F、第六图H、第六图J及第六图L分别显示异常扫瞄图样所产生的离子束分布显示图(ion beam map)。第六图M显示Y値失败(Ymagnitudefailure)之异常扫瞄图样。第七图A至第七图F显示由NV-6200A/AV离子布植机所产生的合成离子束分布显示图。第八图为一典型之离子束分布显示图。第九图A显示即时自动监测系统之离子布植系统之方块图。第九图B显示特征萃取装置之其中一个实施例。第九图C显示特征萃取装置之信号动作时序图。第九图D显示信号Y之波形。第九图E显示信号BLK之波形。第九图F显示相对于第九图D和第九图E之离子束分布显示图。第十图A显示使用萃取特征于监测系统1000之实施例。第十图B显示计算参数的方法。第十一图A显示一正常离子束分布显示图。第十一图B以条状图形来表示第十一图A之离子束分布显示图。第十二图A至第十二图F显示六个异常离子扫瞄之徵兆,并以条状图形表示相对于离子束分布显示图之指标及参数大小。
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