專利名稱：離子源放電電流自穩(wěn)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種放電電流自穩(wěn)控制器，特別地涉及離子注入機(jī)，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
離子源作為離子注入機(jī)設(shè)備中最關(guān)鍵的部件之一，其放電狀態(tài)是否穩(wěn)定直接影響整個(gè)離子注入機(jī)的工作穩(wěn)定性。由于離子源放電狀態(tài)中放電電流大小受到陰極發(fā)射電子、磁場(chǎng)大小、送氣量、放電電壓等諸多因素影響，其中任何一個(gè)量的擾動(dòng)都會(huì)使放電電流發(fā)生變化，放電電流的變化使得最終靶上束流變化，造成離子注入機(jī)的主要指標(biāo)—均勻性、重復(fù)性變差。因而設(shè)計(jì)一種離子源放電電流自穩(wěn)控制器以使得放電電流自動(dòng)穩(wěn)定，是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型即是針對(duì)上述背景技術(shù)中的要求而提出的一種離子源放電電流自穩(wěn)控制器，該控制器性能穩(wěn)定可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)放電電流的自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種離子源放電電流自穩(wěn)控制器，包括一燈絲電流采樣電路、一比較控制電路和一計(jì)算機(jī)控制模塊，其特征在于所述的燈絲電流采樣電路包含放電電流采樣電路、多路選擇開關(guān)、第一放大器、光耦、第二放大器；所述的比較控制電路包括第三放大器、第四放大器；所述的計(jì)算機(jī)控制模塊包括放電電流設(shè)定單元、燈絲電源電流設(shè)定單元和燈絲電流檢測(cè)控制單元；所述的燈絲電流采樣電路(11)的輸出經(jīng)多路選擇開關(guān)的一組觸點(diǎn)與第一放大器的正相輸入端相連，第一放大器的輸出信號(hào)經(jīng)光耦后與第二放大器的輸入端連接；所述的第二放大器的輸出與比較控制電路中的第三放大器輸入的正相端相連，第三放大器的反相端與放電電流設(shè)定單元連接，輸出經(jīng)一反向二極管和一電阻與第四放大器的正相端相連，第四放大器的正相端經(jīng)另一反向二極管和一電阻與燈絲電源電流設(shè)定單元連接，其輸出與燈絲電流檢測(cè)控制單元連接。
所述的光耦為線性光耦。
本實(shí)用新型具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)1.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠；2.放電電流穩(wěn)定性高；3.簡(jiǎn)化了離子注入機(jī)中束流的自動(dòng)建立程序；4.放電電流與燈絲電流之間形成了一個(gè)閉環(huán)控制。


圖1為本實(shí)用新型離子源放電電流自穩(wěn)控制器的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的介紹，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
參見圖1，離子源放電電流自穩(wěn)控制器，包括一燈絲電流采樣電路1、一比較控制電路2和一計(jì)算機(jī)3，燈絲電流采樣電路1包含弧流采樣電路11、多路選擇開關(guān)12、第一放大器13、線性光耦14、第二放大器15，比較控制電路2包括第三放大器21、第四放大器24，其中弧流采樣電路11的輸出經(jīng)多路選擇開關(guān)12的一組觸點(diǎn)與第一放大器13的正相輸入端相連，第一放大器13的輸出信號(hào)經(jīng)線性光耦14后與第二放大器15的輸入端連接。放大器15的輸出與比較控制電路2中的第三放大器21輸入的正相端相連，第三放大器21的反相端與計(jì)算機(jī)3控制的放電電流設(shè)定單元31連接，輸出經(jīng)一反向二極管和一電阻與第四放大器22的正相端相連，第四放大器22的正相端經(jīng)另一反向二極管和一電阻與燈絲電源電流設(shè)定單元32連接，其輸出與燈絲電流檢測(cè)控制單元33連接。
放電電流設(shè)定單元31、燈絲電流設(shè)定單元32、燈絲電流檢測(cè)控制單元33均為已有裝置或者技術(shù)，均由計(jì)算機(jī)3直接控制并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
本實(shí)用新型實(shí)施例的工作原理如下弧流電流采樣電路11采集弧流電流值，計(jì)算機(jī)3根據(jù)電流值大小，選通相應(yīng)的多路選擇開關(guān)12的一組觸點(diǎn)，信號(hào)經(jīng)放大器13放大、線性光耦14隔離和線性比例變化后，與放大器15的輸入相連，放大器15的輸出與放電電流設(shè)定單元31構(gòu)成比較器21的輸入，比較器21的輸出信號(hào)與燈絲電流設(shè)定單元31的設(shè)定值進(jìn)行比較，若實(shí)際放電電流高于設(shè)定值，則降低燈絲電源的電流設(shè)定值，使之滿足放電電流的要求；反之，若實(shí)際放電電流低于設(shè)定值，則增加燈絲電源的電流設(shè)定值，使之滿足放電電流的要求；但是燈絲電源的電流不會(huì)高于計(jì)算機(jī)3設(shè)定的燈絲電流值。
由此，離子源放電過程中，放電電流與燈絲電源電流之間形成了一個(gè)閉環(huán)控制，無論何種原因引起的離子源放電電流的變化，都能通過該放電電流自穩(wěn)控制器控制燈絲電流從而達(dá)到穩(wěn)定放電電流的目的。
本實(shí)用新型的特定實(shí)施例已對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做了詳盡說明。對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型專利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求1.一種離子源放電電流自穩(wěn)控制器，包括一燈絲電流采樣電路(1)、一比較控制電路(2)和一計(jì)算機(jī)控制模塊(3)，其特征在于所述的燈絲電流采樣電路(1)包含弧流采樣電路(11)、多路選擇開關(guān)(12)、第一放大器(13)、光耦(14)、第二放大器(15)；所述的比較控制電路(2)包括第三放大器(21)、第四放大器(24)；所述的計(jì)算機(jī)控制模塊(3)包括放電電流設(shè)定單元(31)、燈絲電源電流設(shè)定單元(32)和燈絲電流檢測(cè)控制單元(33)；所述的弧流采樣電路(11)的輸出經(jīng)多路選擇開關(guān)(12)的一組觸點(diǎn)與第一放大器(13)的正相輸入端相連，第一放大器(13)的輸出信號(hào)經(jīng)光耦(14)后與第二放大器(15)的輸入端連接；所述的第二放大器(15)的輸出與比較控制電路(2)中的第三放大器(21)輸入的正相端相連，第三放大器(21)的反相端與放電電流設(shè)定單元(31)連接，輸出經(jīng)一反向二極管和一電阻與第四放大器(22)的正相端相連，第四放大器(22)的正相端經(jīng)另一反向二極管和另一電阻與燈絲電源電流設(shè)定單元(32)連接，其輸出與燈絲電流檢測(cè)控制單元(33)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的離子源放電電流自穩(wěn)控制器，其特征在于所述的光耦(14)為線性光耦。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種離子源放電電流自穩(wěn)控制器，包括一燈絲電流采樣電路、一比較控制電路和一計(jì)算機(jī)控制模塊，該控制器通過弧流的采樣值和放電電流的設(shè)定值比較來進(jìn)行燈絲電流的設(shè)定值控制，并且通過放電電流與燈絲電源電流之間形成了的閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)放電電流的自穩(wěn)定控制調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠；由于閉環(huán)反饋使得放電電流穩(wěn)定性高；同時(shí)簡(jiǎn)化了離子注入機(jī)中束流的自動(dòng)建立程序。
文檔編號(hào)H01L21/265GK2788509SQ20052001708
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者孫學(xué)平, 姚志丹, 郭建輝, 伍三忠, 唐景庭, 陳鑫 申請(qǐng)人:北京中科信電子裝備有限公司