[发明专利]双极性晶片电荷监测器系统及包含其的离子注入系统

权利要求书

1.一种用于离子注入系统的电荷监测器，所述离子注入系统包括配置成通过离子束扫描工件的扫描臂，其中所述电荷监测器包括：

朗缪耳探针；

正电荷整流器，其被可操作地耦合至所述朗缪耳探针并且被配置成仅传输正电荷；

正电流积分器，其被可操作地耦合至所述正电荷整流器，其中所述正电流积分器经由正临界电压而偏压，并且其中所述正电流积分器被配置成至少部分基于所述正临界电压输出正剂量；

正电荷计数器，其被配置成接收来自所述正电流积分器的输出并且提供与所述正电荷相关联的累积正电荷值；

负电荷整流器，其被可操作地耦合至所述朗缪耳探针并且被配置成仅传输负电荷；

负电流积分器，其被可操作地耦合至所述负电荷整流器，其中所述负电流积分器经由负临界电压而偏压，其中所述正电流积分器和所述负电流积分器被分别施加偏压，并且其中所述负电流积分器被配置成至少部分基于所述负临界电压输出负剂量；以及

负电荷计数器，其被配置成接收来自所述负电流积分器的输出并且提供与所述负电荷相关联的累积负电荷值，

其中所述朗缪耳探针定位在所述扫描臂上并且平坦且与工件的注入平面共面。

2.根据权利要求1所述的电荷监测器，进一步包括与所述朗缪耳探针相关联的非导电信号发射器，其中来自所述朗缪耳探针的信号经由所述非导电信号发射器通信至控制器，而避免与所述信号的通信相关联的杂散电容。

3.根据权利要求2所述的电荷监测器，其中所述非导电信号发射器包括光纤信号发射器，其中所述信号经由光纤缆线通信至所述控制器。

4.根据权利要求2所述的电荷监测器，其中所述非导电信号发射器包括无线发射器，其中所述信号经由所述无线发射器通信至所述控制器，以通信至与所述控制器相关联的无线接收器。

5.根据权利要求1所述的电荷监测器，其中所述电荷监测器包括电池，其中所述电荷监测器由所述电池供电。

6.根据权利要求5所述的电荷监测器，进一步包括再充电单元，其中，所述再充电单元被选择性电连接至所述电荷监测器的电池，并且其中所述再充电单元被配置成当电连接至所述电池时再充电所述电池。

7.一种用于控制离子到工件内的注入的方法，该方法包括：

将所述工件设置在处理腔室中的工件支撑件上；

将离子电浆感应至所述处理腔室中一段时间；

经由与所述工件支撑件相关联的电荷监测器来确定所述工件经历的累积电荷，其中所述电荷监测器定位在扫描臂上并且平坦且与工件的注入平面共面，其中所述电荷监测器包括：

朗缪耳探针，

正电荷整流器，其被可操作地耦合至所述朗缪耳探针并且被配置成仅传输正电荷，

正电流积分器，其被可操作地耦合至所述正电荷整流器，其中所述正电流积分器经由正临界电压而偏压，并且其中所述正电流积分器被配置成至少部分基于所述正临界电压输出正剂量，

正电荷计数器，其被配置成接收来自所述正电流积分器的输出并且提供与所述正电荷相关联的累积正电荷值，

负电荷整流器，其被可操作地耦合至所述朗缪耳探针并且被配置成仅传输负电荷，

负电流积分器，其被可操作地耦合至所述负电荷整流器，其中所述负电流积分器经由负临界电压而偏压，其中所述正电流积分器和所述负电流积分器被分别施加偏压，并且其中所述负电流积分器被配置成至少部分基于所述负临界电压输出负剂量，以及

负电荷计数器，其被配置成接收来自所述负电流积分器的输出并且提供与所述负电荷相关联的累积负电荷值；以及

至少部分基于经确定的累积电荷，确定在所述工件上形成的装置的寿命，其中所述经确定的累积电荷包括所述累积正电荷值和所述累积负电荷值。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

经由所述电荷监测器监测所述工件经历的正电荷和负电荷；

为由所述电荷监测器所测量的正电荷和负电荷提供预设阈值；以及

仅在所述预设阈值内将离子注入所述工件内，其中流经所述工件的高能电荷的累积效应不会造成破坏性位移电流流经所述工件。