一种垂直方向角度测量的系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种垂直方向角度测量的【技术领域】，特别是应用在离子注入机某些角度敏感的工艺，并通过精确的结构控制可以精确测量垂直方向的束流角度。一种垂直方向角度测量的系统，包括挡束杯(1)、电机及传动机构(2)、剂量控制器(3)及其内部的档位选择部分(6)、I／V转换及放大部分(7)、ADC转换模块(8)、NI系统(4)及其内部的运动控制板卡UMI-7774(9)、束流采集模块PXI-7842R(10)、运动控制卡PXI-7352(11)、上位机(5)。说明书对一种测量垂直方向角度及控制的方法作出了详细说明，并给出了具体实施例。
【专利说明】一种垂直方向角度测量的系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种垂直方向角度测量的【技术领域】，特别是应用在离子注入机某些角度敏感的工艺，并通过精确的结构控制可以精确测量垂直方向的束流角度。
【背景技术】
[0002]随着半导体生产线进入到45nm及以下级别的工艺时，产品对离子注入角度要求的窗口越来越小，对于中束流注入设备来说，某些角度敏感的工艺，注入角度偏移设计角度
0.1度就会造成产品报废。而目前我们设计的中束流离子注入机可以精确测量水平方向的束流角度和平行度，并且通过精确的结构控制，可以使在水平方向的注入角度控制在0.1度以内，对于垂直方向束流角度，并没有提供可以测量的功能，因此无法量化垂直方向的角度偏差。从最近在上海28nm生产线的工艺测试数据来看，垂直方向的角度变化不仅会影响到注入角度的偏差，而且会因为角度偏差引起总体剂量的偏差，直接导致RS-matching达不到生产线的要求，所以，为当前的中束流离子注入机添加垂直方向角度测量的功能已经势在必行，按照客户的要求，必须添加垂直方向角度测量的功能，以满足当前中束流离子注入工艺要求。
【发明内容】
[0003]本发明专利即是针对上述现有技术中存在的问题而提出的一种结构简单、实现可靠的用于离子注入机某些角度敏感的工艺垂直方向角度测量技术。
[0004]本发明专利通过以下技术方案来实现:
[0005]—种垂直方向角度测量的系统，包括挡束杯(I)、电机及传动机构(2)、剂量控制器(3)及其内部的档位选择部分(6)、I / V转换及放大部分(7)、ADC转换模块(8)、NI系统⑷及其内部的运动控制板卡UM1-7774(9)、束流采集模块PX1-7842R(10)、运动控制卡PX1-7352(11)、上位机(5)。
[0006]所述的上位机(5)通过光纤与NI系统⑷相连；电机⑵通过传动机构带动挡束杯(I)转动±11° ;挡束杯(I)采集的束流由采集电缆经剂量控制器(3)传给NI系统
(4)并绘图；束流采集模块PX1-7842R(10)通过FPGA电缆与剂量控制器(3);运动控制板卡UM1-7774(9)通过数据I / 0电缆与运动控制卡PX1-7352 (11)相连；电机编码线、二次编码线分别与运动控制板卡UM1-7774(9)的轴3、轴4相连。
[0007]相对现有技术，本发明所述电路的有益效果在于:
[0008]1.通过对挡束杯(I)精确的结构控制，可以精准测量垂直方向的束流角度，硬件实现简单。
[0009]2.在采样精度满足要求的情况下，使用软中断使采样束流同步电机运动，使控制简单易行。
[0010]3.控制电路简单可靠，无需破坏正在使用运行的现有运动控制器结构和电路，由其余的轴实现电机(2)及二次编码的控制与监测。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述垂直方向角度测量系统的原理框图；
[0012]图2、图3是本发明所述垂直方向角度测量系统实施的控制原理图；
[0013]图4是本发明所述垂直方向角度测量系统传动及外观
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。
[0015]如图1所示:一种垂直方向角度测量的系统，包括挡束杯(I)、电机及传动机构
(2)、剂量控制器(3)及其内部的档位选择部分(6)、I / V转换及放大部分(7)、ADC转换模块(8)、NI系统(4)及其内部的运动控制板卡UM1-7774(9)、束流采集模块PX1-7842R(10)、运动控制卡PX1-7352 (I I)、上位机(5)。
[0016]所述的上位机(5)通过光纤与NI系统⑷相连；电机⑵通过传动机构带动挡束杯(I)转动±11° ;挡束杯(I)采集的束流由采集电缆经剂量控制器(3)传给NI系统
(4)并绘图；束流采集模块PX1-7842R(10)通过FPGA电缆与剂量控制器(3);运动控制板卡UM1-7774(9)通过数据I / 0电缆与运动控制卡PX1-7352 (11)相连；电机编码线、二次编码线分别与运动控制板卡UM1-7774(9)的轴3、轴4相连。
[0017]2.如图2所示:当上位机(5)通过光纤向NI系统(4)发送控制命令信号控制电机运动时，电机非工作状态时处于中间位置(垂直方向)，对电机进行初始化动作，即在轴3处找相应的反向限位位置(-11° )，此时电机的编码归为零，二次编码软件归0，之后为避免多次运动后二次编码在各个该位置处编码值未归零且大于90，此时软件校正电机编码并将二次编码值校正为O。如图3所示:发送电机工作状态命令，电机匀速走至+11°，并通过同步中断采集信号每0.2°同步采集一次束流信号，共采集100个束流信号。最终由剂量控制器(3)及其内部的档位选择部分(6)、I / V转换及放大部分(7)、ADC转换模块(8)并经FPGA电缆传送给NI系统(4)，绘图监测。
[0018]其中轴3连接电机编码并对其进行精确控制与监测，轴4连接二次编码对其进行监测。
[0019]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专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
【权利要求】
1.一种垂直方向角度测量的系统，其特征在于:该系统包括挡束杯(I)、电机及传动机构(2)、剂量控制器(3)及其内部的档位选择部分出)、I / V转换及放大部分(7)、ADC转换模块(8)、NI系统(4)及其内部的运动控制板卡UM1-7774(9)、束流采集模块PX1-7842R(10)、运动控制卡 PX1-7352(11)、上位机(5)。
2.如权利要求1所述的一种垂直方向角度测量系统，其特征在于:挡束杯(I)采集的束流值剂量控制器⑶的档位选择(6)、I / V转换及放大(7)、ADC转换⑶并最终由FPGA数据电缆传送至NI系统(4)。
3.如权利要求1所述的一种垂直方向角度测量系统，其特征在于:通过(11)运动控制卡PX1-7352、(9)运动控制板卡UM1-7774控制电机的限位、速度、加减速度，使电机在±11°之间转动。
4.如权利要求1所述的一种垂直方向角度测量系统，其特征在于:电机非工作状态时处于中间位置(垂直方向)，工作时先走至限位位置(-11° )，后匀速走至+11°，并通过中断信号每0.2度同步采集一次束流信号。
5.如权利要求1所述的一种垂直方向角度测量系统，其特征在于:电机通过传送带带动传动机构(二次编码测量)按照预期要求转动采集束流，电机在初始化完成时编码归为0，二次编码软件归O。
6.如权利要求1所述的一种垂直方向角度测量系统，其特征在于:电机编码线由轴3监测，二次编码线由轴4监测。
7.如权利要求1所述的一种垂直方向角度测量系统，其特征在于:电机编码在限位位置处归为0，二次编码在限位位置处的编码值大于90时，软件校正电机编码并将二次编码值校正为O。
【文档编号】H01J37/317GK103794446SQ201310507667
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】吴巧艳 申请人:北京中科信电子装备有限公司