一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法，属于数字信号处理领域。此种信号处理系统(如图1)包括：1、扫束采集离子束数据单元；2、滤波去除离子束数据中的噪声的单元；3、去噪后信号处理单元。由于低能大束流离子注入机中的法拉第杯采集到的初始数据中，不可避免的会掺杂进去打火噪声数据，而利用小波去噪的方法可以将含噪声的数据还原到无打火现象时的原始状态。将该系统处理后的束流数据作为离子注入机均匀性调节算法的参数，就可以实现对离子束流准确的矫正，调节。
【专利说明】
一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法
技术领域
[0001]本发明涉及数字信号处理，涉及离子注入机，属于半导体装备制造领域。
【背景技术】
[0002]在半导体装备制造领域，特别是离子注入机，其关键指标就是离子束流的均匀性。通过软件算法实现对束流均匀性自动调节是提高离子注入机生产效率和产品质量的有效手段。然而，由于装备中各个系统的电气特性，很容易产生电子元器件短路，从而产生打火现象。此现象对离子束流产生类似于噪声的影响，使得法拉第杯反馈给均匀性算法的输入参数存在异常。这会致使自动调节均匀性失败。而且这种噪声在时域上接连不断的局部出现，每次的时延长度也很随机。所以，在使用算法之前可以通过小波变换的手段对所获取的离子束流的特征数据进行滤除噪声的处理。
[0003]小波去噪的原理是:对小波分解后的各层系数模大于和小于某阈值的系数分别进行处理，然后利用处理后的小波系数重构出消噪后的数据。在阈值的选取中，若阈值太小，则消噪后的数据仍含有噪声；若阈值太大，重要数据特征会被滤掉，引起偏差。从直观上讲，对于给定的小波系数，噪声越大，阈值也愈大。
[0004]本发明提供了一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法，该方法技术成熟，应用普遍，相关算法的编写实现简单，精确度极高，实践表明该方法对束流中掺杂的噪声去除效果良好。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法。该发明应用于离子注入机，该方法适用于注入机均匀性调解之前对采集数据的处理。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:
[0007]该种数字信号处理系统包括:1、扫束采集离子束数据单元；2、滤波去除离子束数据中的噪声的单元；3、去噪后信号处理单元。此三个单元全部由软件实现，核心单元为第二单元，其由MATLAB语言编写实现。其余单元由C++编写实现，并且可以同MATLAB可执行程序准确衔接。
[0008]扫束采集离子束数据单元:将法拉达杯采集到的数组由底层读出，并将其C++数据类型转换为MATLAB的数据类型。传给下一单元做输入参数。
[0009]滤波去除离子束数据中的噪声的单元:通过MATLAB编写小波去噪程序，必要时可以调用函数库中现成函数，对输入数组数据做小波分解，对高频系数的阈值量化，对一维小波进行重构，从而去除打火产生的噪声。
[0010]去噪后信号处理单元:将上一单元返回的MATLAB数据类型的输出值转换为C++形式传递给系统应用程序调用。
[0011]本发明具有如下显著优点:
[0012]1、小波变换通过选取合适的滤波器，可以极大的减小或去除所提取得不同特征之间的相关性。
[0013]2、小波变换是空间(时间)和频率的局部变换，因而能有效地从信号中提取信息。通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析，解决了 Fourier变换不能解决的许多困难问题。
【附图说明】
[0014]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。
[0015]图1是实施小波去噪的流程图。
[0016]图2是含噪声的离子束流均匀性特征图。
【具体实施方式】
[0017]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。
[0018]小波去噪的主要步骤如图1所示:(I) 一维信号的小波分解。选择一个小波并确定分解的层次，然后进行分解运算。由于小波变换有形式多样的小波基可供选择，所以可以针对不同的应用场合选取合适的小波基函数，以获取最佳的去噪效果。(2)对各个分解尺度下的高频系数选择阈值进行软阈值量化处理。(3) —维小波重构。根据小波分解的最底层低频系数和各高频系数进行一维小波重构。
【主权项】
1.一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法，主要包括:采用小波去噪的手段对离子注入机法拉第杯采集到的掺杂数据进行处理。从而可以将含噪声的数据还原到无打火现象时的原始状态。因为用于离子注入机调节均匀性的算法需要以无噪声干扰情况下的束流特性数据作为输入值进行优化计算，所以使用去噪单元的输出数据作为其输入参数，能达到准确调节均匀性的效果。2.如权利要求1所述的一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法，其特征在于:可以对时延长短各异的噪声实施整个频域的覆盖。3.如权利要求1所述的一种利用小波变换滤除离子注入机打火产生的噪声的方法，其特征在于:小波变换具有“变焦”特性，在低频段可用高频率分辨率和低时间分辨率，在高频段，可用低频率分辨率和高时间分辨率。
【文档编号】H01J37/317GK105895482SQ201410645012
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月7日
【发明人】赵林
【申请人】北京中科信电子装备有限公司