CN106098522A - 一种sic高温高能离子注入机高能测量装置 - Google Patents

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金则军
孙雪平
袁卫华
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Abstract

本发明公开了一种SIC高温高能离子注入机高能测量装置，包括位于离子注入机的离子源高压区与地电位区之间的采样电路，所述采样电路包括依次串联的多个分压电阻、第一电阻和电位器，所述第一电阻和电位器上的电压和作为测量电压，用于衡量离子注入机的输出高压是否符合标准。本发明的SIC高温高能离子注入机高能测量装置具有结构简单、操作简便等优点。

Description

一种SIC高温高能离子注入机高能测量装置
技术领域
本发明主要涉及高能量测量技术领域，特指一种SIC高温高能离子注入机高能测量装置。
背景技术
离子注入机属于粒子加速器的一种，是半导体离子搀杂工艺线的关键设备之一，因此要求离子注入机具有：注入剂量精确控制，注入浓度精确控制，注入深度精确控制，注入均匀性和平行度好等多种功能和特征，为了满足束流精确注入的浓度和深度要求，因此注入机的注入能量都比较高。一般的离子注入机都有几万到几十万eV的注入能量，而SiC高温高能离子注入机为了保证注入完成后为消除结晶缺陷而进行退火处理时离子不易扩散，需要给晶片的表面至深处都注入离子，因此束注入深度很高，这样比一般的离子注入机需要更高的注入能量，因此SiC高温高能离子注入机的注入能量达到300keV以上，离子源的引出能量最大为70keV，束的加速能量达到250 keV以上，能量大小和精度是SiC高温高能注入机的重要指标之一，这么高的能量就带来了整机能量测量的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、损耗功率小、适用于高能测量的SIC高温高能离子注入机高能测量装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种SIC高温高能离子注入机高能测量装置，包括位于离子注入机的离子源高压区与地电位区之间的采样电路，所述采样电路包括依次串联的多个分压电阻、第一电阻和电位器，所述第一电阻和电位器上的电压和作为测量电压，用于衡量离子注入机的输出高压是否符合标准。
优选地，所述第一电阻和电位器上并联有双向瞬态抑制稳压管。
优选地，所述第一电阻和电位器上并联有跟随器。
优选地，所述电位器的量程为15KΩ，第一电阻的阻值为91 KΩ，所述分压电阻的数量为40个，每个分压电阻的阻值为75 MΩ。
优选地，所述分压电阻、第一电阻和电位器安装于呈长条状的测量板上，所述测量板固定安装在一固定筒内。
优选地，所述分压电阻呈“W”状分布在所述测量板上。
优选地，所述固定筒呈圆柱状。
优选地，所述固定筒为PP工程塑料的固定筒。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，通过多个分压电阻对输出电压进行分压，从而方便对输出高压进行测量，而且各分压电阻损耗功率小，适用于高能测量，而且结构简单、易于安装。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
图2为本发明的剖视图。
图3为本发明的侧视图。
图中标号表示：1、固定筒；11、绝缘盖；12、电缆锁头；2、测量板；3、分压电阻；4、电位器；5、第一电阻；6、跟随器；7、稳压管；8、四芯插座。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1至图3所示，本实施例的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其中SIC高温高能离子注入机由三个电位区组成，分别是离子源高压区、大高压仓高压区，地电位区，SiC高温高能注入机的整机能量就是离子源高压区与地电位区之间的电压差（电势）；本测量装置包括位于离子注入机的离子源高压区与地电位区之间的采样电路，采样电路包括依次串联的多个分压电阻3、第一电阻5和电位器4，第一电阻5和电位器4上的电压和作为测量电压，用于衡量离子注入机的输出高压是否符合标准。本发明的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，通过多个分压电阻3对输出电压进行分压，从而方便对输出高压进行测量，而且各分压电阻3损耗功率小，适用于高能测量，而且结构简单、由于安装在地电位与离子源高压区之间，解决了高能设备不方便和不容易测量高能的问题。
本实施例中，第一电阻5和电位器4上并联有双向瞬态抑制稳压管7，用于保护采样电路，其中双向稳压管7型号为15KP6CA，瞬态稳压电压达到60VDC；而且第一电阻5和电位器4上并联有跟随器6，起到信号跟随作用，并且可以过滤掉信号的干扰纹波，通过跟随器6输出的高能测量信号通过一个四芯插座8输出至PSI控制去显示。
本实施例中，电位器4的量程为15KΩ，第一电阻5的阻值为91 KΩ，分压电阻3的数量为40个，每个分压电阻3的阻值为75 MΩ，耐压为10KV，功率为2W，精度为0.1%，其中40个分压电阻3串联后的电阻值高达300MΩ。如果高压区与地电位区的电势差为300KV，每个分压电阻3流过的电流接近1mA，这样每个分压电阻3的损耗功率不到0.1w，完全能够满足离子注入机300kev的高能测量。因此，选择合适的分压电阻3，可适用于不同高能量的测量。
如图2和图3所示，本实施例中，分压电阻3、第一电阻5和电位器4安装于呈长条状的高能测量板2（PCB板）上，测量板2固定安装在一固定筒1内，其中固定筒1为绝缘材质，其两端设置有绝缘盖11，其中绝缘盖11上设置有电缆锁头12，分别与测量板2的两端导通，分压电阻3在高能测量板2上呈W状分布，固定筒1呈圆柱状且为PP工程塑料材质，能够保证高强度绝缘性，其中一头跨接在高电位区，另一头跨接在地电位区（屏蔽机房房顶）进行能量采样检测。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，包括位于离子注入机的离子源高压区与地电位区之间的采样电路，所述采样电路包括依次串联的多个分压电阻（3）、第一电阻（5）和电位器（4），所述第一电阻（5）和电位器（4）上的电压和作为测量电压，用于衡量离子注入机的输出高压是否符合标准。
2.根据权利要求1所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述第一电阻（5）和电位器（4）上并联有双向瞬态抑制稳压管（7）。
3.根据权利要求1或2所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述第一电阻（5）和电位器（4）上并联有跟随器（6）。
4.根据权利要求1或2所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述电位器（4）的量程为15KΩ，第一电阻（5）的阻值为91 KΩ，所述分压电阻（3）的数量为40个，每个分压电阻（3）的阻值为75 MΩ。
5.根据权利要求1或2所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述分压电阻（3）、第一电阻（5）和电位器（4）安装于呈长条状的测量板（2）上，所述测量板（2）固定安装在一固定筒（1）内。
6.根据权利要求5所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述分压电阻（3）呈“W”状分布在所述测量板（2）上。
7.根据权利要求6所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述固定筒（1）呈圆柱状。
8.根据权利要求7所述的SIC高温高能离子注入机高能测量装置，其特征在于，所述固定筒（1）为PP工程塑料的固定筒（1）。
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