尘埃检测系统及尘埃检测方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，包括：离子发射系统，用于向晶片提供离子束；电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息；电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息；判定系统，根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否突变。本发明专利技术还揭示了一种尘埃检测方法，可以有效地检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃，大大降低人工筛查的次数，同时保证检测精度，从而减少人力、物力、财力的资源浪费，并进一步提高生产率。

【技术实现步骤摘要】
尘埃检测系统及尘埃检测方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种尘埃检测系统及尘埃检测方法。
技术介绍
目前在半导体制造中，器件的特征尺寸越来越小，所以，相应的对半导体的工艺要求也越来越高，其中，工艺过程中的尘埃(particle)的控制是控制器件成品率很关键的一个因素，是半导体工艺制造面临的很大的挑战。通常，半导体器件的制备过程需要经过多个步骤(stage)，例如，一片晶片(wafer)的制备需要经过有源区制备、栅极制备、通孔制备、互连制备等步骤，并且，不同的步骤中会进行不同的工艺，在有源区制备中会进行光刻和掺杂等工艺，在栅极制备中会进行CVD(化学气相沉积)、光刻、干刻和湿刻等工艺。其中，离子注入工艺是最重要的掺杂方法，是制备半导体器件中pn结的基础工艺，对半导体器件的良率起着至关重要的作用。图1为现有技术中离子注入机的示意图，离子注入的过程一般包括以下子过程：离子源101发射离子束120，加速装置102对离子源101发射的离子束120进行加速，加速后的离子束120在分析磁103(例如90度磁)的作用下筛选出所需的离子束120，筛选出的离子束120通过第一减速装置104对离子束120进行能量减速，经过第一减速装置104减速的离子束120还经过角度校正磁105(例如70度磁)进行角度校正，将离子束120校正成平行的带状的离子束120，带状的离子束120通过第二减速装置106对离子束120进行能量减速，减速后的离子束120经过离子束传输腔107后，进入反应腔108对其中扫面盘或者其他植入端(此为本领域的公知常识，在图中未具体示出)上的晶片130进行注入。在该离子注入过程中，第一减速装置104和第二减速装置106经常由于外界因素干扰而产生能量跳动(glitch)，这种跳动有时会影响离子束120的注入方向以及离子束120的发散或会聚程度，从而使离子束120偏离预定轨迹、激起尘埃(particle)，尘埃顺着离子束打到晶片130表面上，从而导致阻挡离子束120的注入，最终使WAT(waferacceptancetest，晶片验收测试)产生漂移，使得CP(chipprobing，晶片针测)的合格率降低，影响严重的情况下，会导致晶片报废。因此，需要检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃，如果是，那么就需要采取补救措施以防止CP的合格率减低，从而防止晶片报废。目前，检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃的方法通常是侦测第一减速装置和第二减速装置的累积能量跳动次数，如果累积跳动次数增加到所设定的阈值，那么设备工程师需要对设备进行检查，制程工程师需要对晶片进行扫描，以进一步确认是否离子注入到了非目标位置并激起了尘埃，如果是，那么工程师将采取补救措施以防CP的合格率降低或晶片报废。但是，经本申请专利技术人长期研究发现，这种方法存在如下问题：并非每次能量跳动都会导致离子注入到非目标位置并激起尘埃，也许能量跳动只有一次，但这一次能量跳动恰恰导致了离子注入到非目标位置并激起尘埃，如果由于累积能量跳动次数小而不进行人工筛查的话，会引起CP的合格率降低或晶片报废；也许能量跳动有多次，但这多次能量跳动都没有使离子注入到非目标位置并激起尘埃，如果由于累积能量跳动次数大从而进行人工筛查的话，会消耗很多本不需要消耗的人力、物力和财力的资源。这都是由于使用累积能量跳动次数来进行检测所检测出的结果很不准确所带来的不良后果。另一方面，累积能量跳动次数跳动的阈值不容易设定，如果阈值的设定比较高，那么有可能降低CP的合格率或导致较多的晶片报废；如果阈值设定较低，可以增高CP的合格率和降低晶片报废的几率，但是给设备工程设和制程工程师带来非常繁重的工作量，消耗大量的人力、财力、物力，而且很多数时候虽然能量发生跳动但事实上并检测不到尘埃，因此，导致检测的成功率或检测的效率降低。而且会进一步导致生产效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，以检测半导体设备的腔体内的尘埃，保证检测精度。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，包括：离子发射系统，用于向晶片提供离子束；电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息；电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息；判定系统，用于接收所述检测信息，并根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否发生突变。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进行人工筛查。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统为筒状结构，所述离子束从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统上具有一电子束入口，所述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离子束相交汇。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统的结构为圆柱形筒状、方形筒状或三棱形筒状。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统与所述晶片的距离为10厘米～80厘米。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述半导体设备为离子注入机。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统设置于所述离子注入机的离子束传输腔中。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子检测系统进一步包括模数转换器，用于将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述尘埃检测系统进一步包括报警器，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，所述报警器发出警报信息。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述尘埃检测系统进一步包括计数器，用于在所述判定系统判定所述剩余电子的电子流突变时加1，当所述计数器的计数加1时，所述报警器发出警报信息。进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述尘埃检测系统进一步包括显示单元，用于显示所述电子检测系统的检测信息。根据本专利技术的另一面，本专利技术还提供一种尘埃检测方法，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，所述尘埃检测方法包括：离子发射系统向晶片提供离子束，电子发射系统发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；电子收集系统收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息；电子检测系统接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息；判定系统根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否突变。进一步的，在所述的尘埃检测方法中，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进行人工筛查。进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统为筒状结构，所述离子束从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统上具有一电子束入口，所述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离子束相交汇。进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统的结构为圆柱形筒状、方形筒状或三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，包括：离子发射系统，用于向晶片提供离子束；电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息；电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息；判定系统，用于接收所述检测信息，并根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否发生突变。

【技术特征摘要】
1.一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，包括：离子发射系统，用于向晶片提供离子束；电子收集系统，用于收集电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息，所述尘埃的存在使得所述剩余电子的电子流产生突变；电子发射系统，用于发射所述电子束，所述电子束与所述离子束在所述电子收集系统内相交汇；电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息；判定系统，用于接收所述检测信息，并根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否发生突变。2.如权利要求1所述尘埃检测系统，其特征在于，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进行人工筛查。3.如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统为筒状结构，所述离子束从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。4.如权利要求3所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统上具有一电子束入口，所述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离子束相交汇。5.如权利要求3所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统的结构为圆柱形筒状、方形筒状或三棱形筒状。6.如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统与所述晶片的距离为10厘米～80厘米。7.如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述半导体设备为离子注入机。8.如权利要求7所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统设置于所述离子注入机的离子束传输腔中。9.如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子检测系统进一步包括模数转换器，用于将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量。10.如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述尘埃检测系统进一步包括报警器，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，所述报警器发出警报信息。11.如权利要求10所述尘埃检测系统，其特征在于，所述尘埃检测系统进一步包括计数器，用于在所述判定系统判定所述剩余电子的电子流突变时加1，当所述计数器的计数加1时，所述报警器发出警报信息。12.如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述尘埃检测系统进一步包括显示单元，用于显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴华，王振辉，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31