100nm大角度离子注入机控制系统研究

论文摘要

离子注入机是半导体制造的关键工艺设备,其中的控制系统研究是离子注入机研制的关键内容之一。本项目开展100nm大角度离子注入机的研究工作,以满足国内大生产线对离子注入工艺的迫切需求,具有重大工程应用价值。本文以100nm大角度离子注入机为研究对象,对其控制系统进行了深入研究,主要内容概括如下：1.系统地介绍了离子注入机的发展状况和基本原理,以及制造工艺对离子注入机性能的要求。2.依据现代设计的基本原理和离子注入机的设计需求,给出了整机的控制系统方案。3.完成了相应的控制系统(含主控系统、子系统)的设计。4.全面细致地分析了所设计控制系统的需求及机电作业特征,并详尽地给出了每个环节的设计方法、实现的细节以及实验测试的过程。5.基于上述设计的控制系统方案所研制的100nm大角度离子注入机,成功应用于国内的大生产线上,根据试验测试结果表明本机的功能、性能和技术指标能够满足大生产线上生产的工艺要求,达到国外同类设备先进水平,同时也验证了控制系统的可靠性和高性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 离子注入技术的发展
• 1.2 离子注入机控制系统的发展
• 1.3 论文研究的内容、目的和意义
• 1.4 本章小结
• 第二章 离子注入机基础
• 2.1 离子注入机的结构和类型
• 2.2 离子注入机的性能要求
• 2.3 离子注入机的控制系统要求
• 2.4 本章小结
• 第三章 100nm大角度离子注入机控制系统总体设计
• 3.1 100nm离子注入机应用需求
• 3.2 离子注入机控制系统功能要求
• 3.3 控制系统方案设计
• 3.3.1 控制系统总体设计思路
• 3.3.2 控制系统总体设计
• 3.3.3 主控制系统与子控制系统
• 3.4 本章小结
• 第四章 100nm大角度离子注入机主控制系统设计
• 4.1 主控系统方案
• 4.2 主控系统框架及组成
• 4.2.1 系统构成
• 4.2.2 系统I/O结构
• 4.2.3 双端口巡检控制器
• 4.2.4 主控计算机与子控制器的通讯设计
• 4.3 控制系统软件设计
• 4.3.1 软件设计
• 4.3.2 控制系统软件实施
• 4.3.3 控制软件组织结构及全自动功能流程
• 4.3.4 建立智能控制平台
• 4.4 本章小结
• 第五章 100nm大角度离子注入机子控制系统设计
• 5.1 子控制器的设计
• 5.1.1 信号接口设计
• 5.1.2 控制信号的传输
• 5.1.3 抗干扰设计
• 5.2 I/O与电源控制
• 5.2.1 I/O控制器
• 5.2.2 电源控制器
• 5.3 电机控制
• 5.4 均匀性检测和控制
• 5.4.1 均匀性检测原理
• 5.4.2 均匀性控制器设计
• 5.4.3 均匀性检测和控制
• 5.5 本章小结
• 第六章 100nm大角度离子注入机控制系统测试
• 6.1 系统的实现
• 6.2 生产线上工艺验证
• 6.3 100nm工艺CMOS器件制作工艺验证
• 6.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录A 整机控制系统结构示意图
• 附录B 晶片传输流程图