一种基于高能离子注入机射频信号的相位锁定电路的制作方法

本发明是一种射频信号的相位锁定电路，该电路利用鉴相器和压控振荡器等对输入射频信号和环路反馈信号的相位进行对比，通过鉴相器得到两个信号相位差相对应的输出电压，该输出电压作为压控振荡器的输入控制电压实现信号相位的控制。该控制电路主要应用在高能离子注入机中，实现射频加速区间中的射频信号相位锁定的目标。

背景技术：

离子注入机是现代集成电路发展的关键装备，根据离子注入能量不同可将离子注入机分为三种类型：低能、中能和高能离子注入机。高能离子注入技术在集成电路制造工艺的N阱、P阱、倒掺杂阱和埋层等掺杂方面具有广泛的应用。同时发展高能离子注入机是实现国产离子注入机产品系列化的必要条件。射频加速是高能离子注入机发展的关键技术，其中射频信号相位的控制是实现离子加速的关键因素。因此如何实现射频信号相位的控制，是高能离子注入机成功的关键。

技术实现要素：

本发明通过以下技术方案实现：

鉴相器(1)接收射频输入信号和反馈环路信号，经过放大电路(2)放大鉴相器(1)的输出电压，接收放大后的电压作为压控振荡器(3)的控制电压实现频率调节，经过与非门(4)后通过环路滤波器(5)实现信号输出的同时将该信号反馈给鉴相器(1)。鉴相器(1)射频输入信号和反馈信号之间的相位差与其输出电压有线性关系，鉴相器(1)的输出电压作为压控振荡器的输入控制电压实现输出信号相位的控制，达到相位锁定的目标。

鉴相器(1)是一种模拟鉴相器，射频输入和环路反馈的正弦信号分别加 于鉴相器(1)，其相位差即为对应的输出电压。鉴相器的输出电压经过放大电路作为压控振荡器(3)的输入控制电压。鉴相器(1)输入信号相位差和输出电压有线性关系，发现输入信号和反馈信号的相位差别，然后通过对应电压表示出这个差别。

压控振荡器(3)的类型为LC压控振荡器，其输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器(3)是环路中的一个受控部件。作为一个受控部件，压控振荡器(3)输出频率和输入控制电压存在线性关系。压控振荡器的中心频率为13.56MHz，其调节输出频率的变化范围，即振荡器的最大调谐频率和最小调谐频率的差值为10KHz。

本发明与现有的技术相比具有如下显著优点：

1.可调节信号波动范围为13.555MHz-13.565MHz，满足高能离子注入机射频信号的要求；

2.通过反馈环路的监控确保离子在射频区间处于加速状态；

3.该控制电路，结构简单，稳定的实现射频信号相位锁定功能。

附图说明

图1相位锁定电路结构框图

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。

如图1相位锁定电路的结构框图所示一种射频信号的相位锁定电路，射频输入信号的频率为13.56MHz，当鉴相器(1)接收到频率为13.56MHz的射频信号和环路反馈信号。鉴相器(1)射频输入信号和反馈信号之间的相位差与其输出电压有线性关系，对比这两个信号的相位差后输出对应电压，该电压 经过放大电路后作为压控振荡器(3)的控制电压控制输出信号的频率、相位，实现频率的调节，调节范围为10KHz。经过与非门(4)后通过环路滤波器(5)实现信号输出。同时将该信号反馈给鉴相器(1)。经过实时的反馈信号和射频信号对比，进入下一个信号反馈回路，通过动态调控得到满足要求的输出信号相位锁定。

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。