[发明专利]一种精确采集束流电路

说明书

本发明涉及一种束流采集和校准的技术领域，涉及离子注入机，属于半导体制造领域。一种精确采集束流电路，包括恒流源单元(1)、束流采集与量程切换单元(2)、运算放大单元(3)、AD转换单元(4)、单片机控制器(5)。此系统可以精确采集离子注入机微弱的束流信号。说明书对本硬件电路进行了详细的说明，并给出具体实施方案。

技术领域

本发明涉及离子注入机束流的采集，涉及离子注入机，属于半导体装备制造领域。

背景技术

离子注入机是半导体器件制造中最关键的掺杂设备之一。随着半导体器件制造的集成度向片上系统规模发展，特别是片上晶体管、场效应管尺寸的减缩，对离子束注入掺杂技术提出了很明显的挑战。为了保证片上浅结晶体管和场效应管的性能稳定和重复，在离子注入掺杂过程中，要求对束流的精确采集和注入剂量、注入能量以及注入角度的精确控制有很高的要求。

本发明提供了一种精确采集束流电路，该电路实现精确的采集离子注入机的束流信号，实践表明该电路对束流的检测效果良好。

发明内容

本发明涉及一种精确采集束流电路。该发明应用于离子注入机，该电路适用于注入过程中对束流的检测。

本发明通过以下技术方案实现：

一种精确采集束流电路，主要包括：恒流源单元(1)、束流采集与量程切换单元(2)、运算放大单元(3)、AD转换单元(4)、单片机控制器(5)。各功能单元的实现电路及作用如下：

恒流源单元(1)：有两路恒流源，18μA和18mA恒流源。恒流源单元中Ref102 芯片提供10V精密电压基准，在输出端串联一个1K的精密电阻，18μA恒流源有一个554.55K的精密电阻与1K精密电阻串联，另一路1.8mA恒流源有一个4.5555K精密电阻也与1K精密电路串联，以上提到精密电阻精度为0.01％，温度系数为5ppm/℃。通过计算可知：

束流采集与量程切换单元(2)：该单元负责采集束流信号，并根据束流大小确定具体量程通道，初始量程通道为2mA通道，通过控制器可以控制量程开关即继电器的通断。

运算放大单元(3)：通过运算放大器将电流信号转化为电压信号。当通过恒流源单元(1)测试进行校准时发现采集电路有误差时，可通过调节运算放大单元(3)的失调电压进行校准工作。

AD转换单元(4)：将模拟电压信号转化为单片机控制器可接收的数字信号。

单片机控制器(5)：本单元负责对采集的数据进行分析处理，并根据采集的数据确定量程。

本发明具有如下显著优点：

1、具有自校准功能：通过恒流源进行数据采集对比，调节运放电路的失调电压进行校准优化。

2、采集精度高：电路用到的电阻均为精度为0.01％的高精密电阻，采集电路可根据束流大小对量程进行调节。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明专利的限定。

图1是精确采集束流电路结构框图。

图2是束流采集与量程切换单元。

图3是恒流源单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为本发明的限定。