[发明专利]一种多通道束流选择与采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多路束流的采集与检测控制系统，涉及离子注入机，属于半导体装备制造领域。

背景技术

随着集成电路的迅猛发展，半导体装备制造的发展趋势日益明显。一般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。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。离子注入机广泛用于半导体材料的掺杂工艺，与常规热掺杂工艺相比离子注入机具有高精度的剂量均匀性与重复性，横向扩散小等优点。因此，控制注入过程中束流的大小及均匀性成为衡量离子注入机的一个重要指标。到靶束流的大小取决于离子注入机的传输效率，注入均匀性决定了产品的质量，一般注入机为宽带束流，为了分析宽带离子束的束剖面及水平方向束流密度，我们设计了一种多通道束流选择与采集系统，原理为将宽带离子束水平方向等效为多路小束流，利用法拉第杯实现对每一路小束流的采集，从而实现束流剖面及束流大小的分析。其中，本系统可以完成对每一路小束流的独立控制，对于分析宽带束某一特定位置束流提供了方便。

本控制系统结构简单，测量与控制精确、可靠。

发明内容

本发明公开了一种多通道束流选择与采集系统，该发明应用于离子注入机，该系统用于分析宽带离子束束剖面形状及束流强度。

本发明专利通过以下技术方案来实现：

一种多通道束流选择与采集系统，它主要包括三个功能单元：多通道选择、 束流采集、数据处理。各功能单元的实现电路及作用如下：

多通道选择单元主要实现对多路束流的选通，原理为通过硬件电路搭建多路独立通道控制每一路小束流的选通。该单元原理图如图2所示。由光耦及双路继电器组成多路平行通道，通过继电器动作实现该通道的选通与截止；另外，其中某通道一端接恒流源装置，当该通道选通后，1mA的束流经此通道进入检测系统，若上位机检测到束流强度，说明整个系统的可行性，该装置用于对整个系统进行自检。

数据采集单元与多通道选择板(2)相连，当某一束流通道被选通后，该单元采集到束流信息，并通过内部电路实现电流到电压的转换。

数据处理单元主要由A/D转换电路实现，采集到的束流经该单元转换成0-65535的数字量，并发送给上位机。

本发明型具有如下显著优点：

1.结构简单、可靠性好：将宽带束的采集转化为多路小束流的采集，并可对每一路小束流进行选择性的控制，便于分析特定位置束流的强度；通道选择电路自带的恒流源装置能实现系统自检，可靠性程度高；

2.响应灵敏、抗干扰能力强：该系统全部由硬件电路实现，响应延时极小；通道选择功能通过光电隔离实现，有效的避免了电路干扰；

附图说明

图1是本发明所述多通道束流选择与采集系统方案实施图；

图2是本发明所述通道选择电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。

参见图2通道选择电路原理图，无外界信号时，光电耦合器U1、二极管Q1均处于截止状态，双路继电器K1断开，束流经继电器(5)(2)引脚接地；假设J1端低电平触发，光电耦合器U1的发光二极管导通将电信号转换成光信号发射出去，光敏二极管接收到光信号导通使PNP二极管Q1导通，Q1导通后K1的7脚电位被拉低，继电器吸合，束流选择通道1被选通，为避免电源扰动，稳压管使继电器8脚电位稳定在5V。参见图2，束流经该通道被I/V转换板(3)采集，然后经A/D转换板(4)传输到上位机(5)。假设J3端低电平触发，则A装置中的恒流源通道被选通，经后续处理传到上位机，若上位机能检测到1mA束流，说明该套系统能实现束流采集。

本发明专利的特定实施例已对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明专利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。