CN114556517A

CN114556517A - 隔离式直线加速器共振器拾波电路

Info

Publication number: CN114556517A
Application number: CN202080073445.6A
Authority: CN
Inventors: 基斯·E·卡威尔
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2022-05-27
Also published as: TW202119459A; JP2023501895A; TWI771769B; US10991546B1; KR20220082902A; US20210125810A1; JP7373656B2; WO2021080718A1

Abstract

公开一种包括拾波回路以监测对直线加速器的腔室施加的电压的监测电路。监测电路与直线加速器电隔离且也与从电路接收输入且控制直线加速器的控制器电隔离。在某些实施例中，监测电路还包括能量采集器以在与控制器不存在任何实体连接的情况下捕获能量。举例来说，此可使用光能或电磁能来达成。在某些实施例中，监测电路包括模/数转换器以将从拾波回路接收到的信号转换成数字值。在其他实施例中，监测电路将模拟电压传递到控制器。来自监测电路的输出可包括正在对相应的腔室施加的电压的振幅及相位。

Description

隔离式直线加速器共振器拾波电路

技术领域

本公开的实施例涉及用于检测直线加速器共振器元件的电压和/或电流并将所述电压或电流传输到控制器的系统。

背景技术

半导体装置的制作涉及多个离散且复杂的工艺。在这些工艺中的一些工艺中，使离子朝向工件加速。可以若干种方式来加速这些离子。举例来说，通常使用电场来吸引并加速带正电荷的离子。

在某些实施例中，可使用直线加速器(linear accelerator或LINAC)来加速这些离子。在某些实施例中，直线加速器包括多个射频(radio frequency，RF)腔室，所述多个射频腔室各自用于进一步加速从中穿过的离子。当射频腔室中的每一者在其相应的共振频率下被供能时，直线加速器可最佳地运行。

虽然直线加速器用于加速离子，但存在与直线加速器的使用相关联的挑战。举例来说，在某些实施例中，腔室可能会在百万伏特的电压下被供能。此外，直线加速器中还可能出现假信号(glitch)或其他异常现象，此可影响射束的品质。

因而，由于接地回路及假信号皆存在电势，因此可难以监测正对直线加速器的每一腔室施加的电压。

因此，如果有系统能够可靠地测量与直线加速器相关联的电压，则将是有利的。如果系统与直线加速器电隔离且与控制器电隔离，则将是有益的。

发明内容

公开一种包括拾波回路以监测对直线加速器的腔室施加的电压的监测电路。监测电路与共振器腔室电隔离且也与从电路接收输入且控制直线加速器的控制器电隔离。在某些实施例中，监测电路还包括能量采集器以在与控制器不存在任何实体连接的情况下捕获能量。举例来说，此可使用光能或电磁能来达成。在某些实施例中，监测电路包括模/数转换器以将从拾波回路接收到的信号转换成数字值。在其他实施例中，监测电路将模拟电压传递到控制器。来自监测电路的输出可包括正在对相应的腔室施加的电压的振幅及相位。

根据一个实施例，公开一种离子植入系统。所述离子植入系统包括：离子源，用于产生离子；直线加速器，用于使所述离子朝向工件加速，其中所述直线加速器包括一个或多个腔室；控制器；以及监测电路，包括靠近所述腔室中的一者设置的拾波回路、传输及接收来自所述控制器的信息的收发器；其中所述监测电路与所述控制器及所述直线加速器电隔离。在某些实施例中，所述离子植入系统还包括：射频产生器，与所述控制器连通；以及励磁线圈及共振器线圈，设置在每一腔室中，其中所述射频产生器向所述励磁线圈供应励磁电压。在一些实施例中，所述拾波回路从所述腔室接收感应信号，且关于此感应信号的信息在无实体电连接的情况下被从所述监测电路传输到所述控制器。在某些实施例中，所述控制器使用来自所述监测电路的所述信息控制所述射频产生器。在某些实施例中，所述信息包括所述感应信号的振幅及相位。在一些实施例中，所述离子植入系统还包括设置在每一腔室中的调谐器叶片，其中所述控制器基于来自所述监测电路的信息控制所述调谐器叶片在所述腔室中的位置。在某些实施例中，所述监测电路检测所述拾波回路上的假信号。在一些实施例中，所述监测电路包括能量采集电路，所述能量采集电路用于在无实体电连接的情况下向所述监测电路提供电力。在某些实施例中，所述控制器包括能量源，其中来自所述能量源的能量被无线地传输到所述能量采集电路。在某些实施例中，所述收发器包括光纤收发器。在一些实施例中，所述监测电路与所述控制器设置在一个印刷电路板上，所述一个印刷电路板具有分离的接地平面及电源平面。

根据另一实施例，公开一种与离子植入系统一起使用的监测电路。所述监测电路包括：能量采集电路，用于提供电力；拾波回路，在所述拾波回路上感应电压或电流；放大器，用于放大来自所述拾波回路的信号；模/数转换器(analog-to-digital converter，ADC)，用于将所述信号转换成数字表示；以及收发器，用于将所述数字表示传输到控制器；其中所述监测电路与所述控制器电隔离。在某些实施例中，所述能量采集电路包括换能器、转换电路及能量储存电路。在一些实施例中，所述换能器包括光电传感器。在一些实施例中，所述收发器包括光纤收发器。

根据另一实施例，公开一种与离子植入系统一起使用的监测电路。所述监测电路包括：能量采集电路，用于提供电力；拾波回路，在所述拾波回路上感应电压或电流；放大器，用于放大来自所述拾波回路的信号；振幅检测电路；相位检测电路；模拟多路复用器，将所述振幅检测电路的输出及所述相位检测电路的输出作为输入；以及收发器，用于将来自所述模拟多路复用器的输出传输到控制器；其中所述监测电路与所述控制器电隔离。在某些实施例中，所述控制器使用所述收发器将主时钟信号传输到所述监测电路，且所述主时钟信号由所述相位检测电路使用。在某些实施例中，所述控制器使用所述收发器将控制信号传输到所述监测电路，且所述控制信号由所述模拟多路复用器使用以选择所述输入中的一者。在一些实施例中，所述收发器包括光纤收发器。在某些实施例中，所述能量采集电路包括换能器、转换电路及能量储存电路。

附图说明

为了更好地理解本公开，参考并入本文中供参考的附图，且在附图中：

图1示出根据一个实施例的利用直线加速器(或LINAC)的离子植入系统的框图。

图2示出根据一个实施例的监测电路。

图3示出根据第二实施例的监测电路。

图4示出根据另一实施例的离子植入系统的框图。

具体实施方式

如上文所述，直线加速器可用于朝向工件加速离子。图1示出离子植入系统1。离子植入系统1包括离子源10。离子源10可以是任何适合的离子源，例如但不限于间接加热式阴极(indirectly heated cathode，IHC)源、伯纳斯(Bernas)源、电容耦合等离子体源、电感耦合等离子体源或任何其他适合的装置。离子源10具有孔口，可通过所述孔口从离子源10提取离子。可通过对靠近提取孔口设置在离子源10之外的一个或多个电极20施加负电压来从离子源10提取这些离子。可对电极20加以脉冲以使得离子在特定的时间离开。离开的离子群组可被称为束(bunch)。

然后，离子可进入质量分析器30，质量分析器30可以是允许具有特定质荷比(massto charge ratio)的离子穿过的磁体。此质量分析器30用于仅分离出所期望的离子。然后，所期望的离子进入直线加速器40。

直线加速器40包括一个或多个腔室41。在某些实施例中，直线加速器40中可存在一个与十六个之间的腔室41。每一腔室41包括共振器线圈42，可通过励磁线圈45所形成的电磁场对共振器线圈42供能。励磁线圈45与相应的共振器线圈42一起设置在腔室41中。励磁线圈45由励磁电压供能，所述励磁电压可以是射频信号。相应的射频产生器44可供应所述励磁电压。换句话说，施加到每一励磁线圈45的励磁电压可独立于供应给任何其他励磁线圈45的励磁电压。每一励磁电压优选地被调制成处于其相应腔室41的共振频率下。与射频产生器44连通的控制器200可确定及改变励磁电压的量值及相位。通过在腔室41中设置共振器线圈42，可在保持励磁电压的振幅相同的同时增大励磁电压的量值或使励磁电压相移。

在每一腔室41内可存在相应的调谐器叶片46。调谐器叶片46可与致动器连通以修改调谐器叶片46在腔室41内的位置。调谐器叶片46的位置可影响腔室41的共振频率。所述致动器可由控制器200控制。

当对励磁线圈45施加励磁电压时，在共振器线圈42上会感应到电压。结果是每一腔室41中的共振器线圈42由正弦电压驱动。每一共振器线圈42可与相应的加速器电极43电连通。离子穿过每一加速器电极43中的孔口。

对束进入到特定加速器电极43中的时间进行计时，以使得当束接近时加速器电极43的电势为负，但当束穿过加速器电极43时切换为正。如此一来，束在进入加速器电极43时被加速，且所述束在离开时受推斥。此使得束加速。针对直线加速器40中的每一加速器电极43重复进行此过程。每一加速器电极增大离子的加速度且可进行测量。

在束离开直线加速器40时，所述束被植入到工件50中。

当然，离子植入系统1可包括其他组件，例如用于形成带状射束的静电扫描仪、四极元件、用于使射束加速或减速的额外电极、及其他元件。

在某些实施例中，离子植入系统1还包括监测电路100及控制器200。在某些实施例中，每一腔室41具有单独的监测电路100。图1仅示出单个监测电路100及控制器200。然而，这些组件可重复出现在每一腔室41中。举例来说，每一腔室41可与相应的射频产生器44、监测电路100及控制器200相关联。

监测电路100包括拾波回路101，拾波回路101被设置成靠近腔室41中的一者或位于腔室41中的一者内。在腔室41附近或在腔室41内的电磁场会在拾波回路101上感应到正弦电压。监测电路100从拾波回路101接收此正弦电压并提供一些信号处理。监测电路100在无任何电连接的情况下将这些经过处理的信号传输到控制器200，如下文所述。拾波回路101可仅是回路形配线。

控制器200包括处理单元220及相关联的存储装置225。此存储装置225含有指令，所述指令在由处理单元220执行时使得控制器200能够实行本文中所述的功能。处理单元220可以是微处理器、信号处理器、定制的现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或另一适合的单元。此存储装置225可以是非易失性存储器，例如快闪只读存储器(FLASH read only memory，FLASH ROM)、电可擦除ROM或其他适合的装置。在其他实施例中，存储装置225可以是易失性存储器，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)。

还示出全局控制器90。全局控制器90可与多个监测电路100及控制器200连通。全局控制器90可形成由离子植入系统1的其余部分使用的主时钟。全局控制器90可包括处理单元91及存储装置92。处理单元91可以是微处理器、信号处理器、定制的现场可编程门阵列(FPGA)或另一适合的单元。此存储装置92可以是非易失性存储器，例如快闪ROM、电可擦除ROM或其他适合的装置。在其他实施例中，存储装置92可以是易失性存储器，例如RAM或DRAM。存储装置92包含使得全局控制器90能够实行本文中所述的任务的指令。

图2示出监测电路100a及控制器200a的第一实施例。

监测电路100a包括前置放大器110。前置放大器110用于放大在拾波回路101上感应到的正弦信号。举例来说，前置放大器110的输出可以是0伏特到10伏特之间或者+5伏特到-5伏特之间的电压。在其他实施例中，前置放大器110的输出可具有不同的电压范围。在其他实施例中，拾波回路101的输出可以是电流。

在某些实施例中，前置放大器110的输出用作去向假信号检测电路120的输入。假信号检测电路120用于确定在拾波回路101上感应到的信号上何时出现假信号。在某些实施例中，可经由光纤连接(未示出)将此信息直接传输到全局控制器90以维持电隔离。如果事件发生，则全局控制器90可做出关于适当动作的决策。在其他实施例中，可将来自假信号检测电路120的信息传输到控制器200a。在某些实施例中，控制器200a可视期望调整共振频率。此调整可通过致动调谐器叶片46来进行。

前置放大器110的输出还可用作去向模/数转换器(ADC)130的输入。ADC 130对从前置放大器110接收到的模拟电压进行取样并产生所述模拟电压的数字表示。在某些实施例中，所述数字表示可以是8位、12位或16位的表示。ADC 130可周期性地或以规律的间隔对模拟电压进行取样。

为周期性地对模拟电压进行取样，监测电路100a还包括时钟产生与控制电路140。时钟产生与控制电路140负责形成在监测电路100a中使用的时钟信号。在一个实施例中，时钟产生与控制电路140可与以固定频率振荡的晶体连通。此固定频率可用于产生由ADC 130使用的时钟信号。在另一实施例中，控制器200a可向监测电路100a供应控制信号181。这些控制信号中的一者可以是主时钟信号。时钟产生与控制电路140可接收此主时钟信号作为输入且使用此主时钟信号产生由ADC 130使用的时钟信号。用于为ADC 130产生时钟信号的特定实施方案并不受本公开限制。

来自ADC 130的输出可进入数据调节电路170。数据调节电路170可用于在将数字表示传输到控制器200a之前对所述数字表示进行调节。数据调节电路170可以是可用于自动调整增益的对数放大器，或仅是前置放大器。在其他实施例中，来自ADC 130的输出可直接进入收发器150。

数据调节电路170的输出进入收发器150，在收发器150处将数据182传输到控制器200a。收发器150在不使用任何实体电连接的情况下与控制器200a连通。

在一个实施例中，收发器150是光纤收发器。在此实施例中，收发器150可将数据182调节并编码成光脉冲。这些光脉冲穿过纤维180行进到控制器200a。

控制器200a包括与收发器150介接的对应收发器250。在光纤的情形中，使用玻璃纤维180连接两个收发器。

除从监测电路100a接收数据182之外，控制器200a还能够向监测电路100a发送控制信号181。如上文所述，时钟产生与控制电路140可使用控制信号181来产生对传入信号进行取样所需的信号。

因此，监测电路100a与控制器200a能够在无任何实体电连接的情况下在彼此之间传输数据182及控制信号181。如此一来，不存在共同接地且不存在潜在的接地回路。

为将监测电路100a与控制器200a进一步隔离，监测电路100a还包括能量采集电路160。能量采集电路160用于向监测电路100a供应电力。能量采集电路160包括换能器161、转换电路162及能量储存电路163。换能器161接收输入并将此输入转换成电能。在一个实施例中，换能器161可以是接收光并将光转换成电能的光电传感器。在另一实施例中，换能器161可以是将热量转换成电能的热电换能器。在另一实施例中，换能器161可以是将振动或移动转换成电能的压电装置。在另一实施例中，换能器161可以是将射频能量转换成电能的射频换能器。在又一实施例中，换能器161可以是将磁场转换成电能的电感换能器。注意，在这些实施例中的每一者中，能量采集电路160是在无任何实体电连接的情况下接收输入能量。

转换电路162对由换能器161生成的电能进行调节。转换电路162用于收集由换能器161输出的能量并将所述能量转换成所期望的电压，例如3.3V、5V或一些其他电压。然后，将来自转换电路162的输出储存在能量储存电路163中。在某些实施例中，能量储存电路163包括一个或多个电容器及支持电路。

能量储存电路163的输出可用于向监测电路100a的其余部分供应电力。

在某些实施例中，控制器200a与监测电路100a协作以向能量采集电路160提供能量。举例来说，控制器200a可包括能量源260。在一个实施例中，此能量源260包括光源，例如发光二极管(light-emitting diode，LED)或激光。可朝向设置在监测电路100a上的光电传感器引导此光源以将能量采集效率最大化。在另一实施例中，能量源260可以是由交流电流驱动以形成电场的线圈，所述电场可由电感换能器接收。在另一实施例中，能量源260可以是发射射频能量的射频产生器，所述射频能量由射频换能器捕获。当然，还可利用其他能量源。

在某些实施例中，控制器200a与监测电路100a可设置于在实体上相异的印刷电路板上。在另一实施例中，控制器200a与监测电路100a可设置在单个印刷电路板上，在所述单个印刷电路板中电源平面与接地平面在实体上分离。举例来说，接地层可包括彼此在实体上分离的两个分离的接地平面。

在操作中，控制器200a可致动能量源260。此为能量采集电路160提供能量。不久之后，足够的电力量可储存在能量储存电路163中，以使得监测电路100a上的其余组件可接收电力。因此，此时，监测电路100a完全地运行。还应注意，控制器200a与监测电路100a之间不存在实体电连接。一旦通电，则监测电路100a可从拾波回路101接收正弦信号。在某些实施例中，控制器200a使用收发器250向监测电路100a提供控制信号181。来自控制器200a的这些控制信号181用于确定ADC 130的取样速率。然后，使用收发器150将从ADC 130输出的数字表示传输到控制器200a。收发器250接收这些值并将其传送到处理单元220。处理单元220接收到的信息可用于维持共振并据此控制射频产生器44。处理单元220可以若干种不同的方式使用此信息，如下文所述。

图3示出监测电路100b及控制器200b的另一实施例。在此实施例中，监测电路100b不包括模/数转换器。而是，监测电路100b将模拟信号传输到控制器200b。

因此，如关于图2所述，在拾波回路101上感应到的正弦电压是去向前置放大器310的输入。前置放大器310的输出可以是去向模拟多路复用器360的几个输入中的一者。

在某些实施例中，在拾波回路101上感应到的正弦电压也可以是去向假信号检测电路320的输入。假信号检测电路320与关于图2所述的相同。

在拾波回路101上感应到的正弦电压还可用于实行其他功能。举例来说，在一个实施例中，使用振幅检测电路330确定在拾波回路101上感应到的正弦信号的振幅。振幅检测电路330的输出可以是表示正弦信号的振幅的模拟电压。振幅检测电路330可以是包络检测器或另一类型的电路。振幅检测电路330的输出可以是去向模拟多路复用器360的另一输入。

另外，在拾波回路101上感应到的正弦电压可用作去向相位检测电路340的输入。相位检测电路340对传入的正弦信号的相位与固定参考进行比较，并输出表示这两个信号之间的相位差的电压。在某些实施例中，此固定参考可以是从控制器200b接收到的主时钟信号383。相位检测电路340的输出可以是去向模拟多路复用器360的另一输入。

模拟多路复用器360可具有多个输入。在图3中示出三个输入，但输入的数目并不受本公开限制。此外，监测电路100b中可能不包括上文所述的所有电路(即振幅检测电路330及相位检测电路340)。

可使用来自控制器200b的一个或多个控制信号381来选择所述多个输入中的将要传递到模拟多路复用器360的输出的一者。然后，经由收发器350将来自模拟多路复用器360的此输出传输到控制器200b。

收发器350传输来自模拟多路复用器360的输出作为数据382且数据382由收发器390接收。如上文所述，收发器可以是利用纤维380的光纤收发器。设置在控制器200b上的模/数转换器(ADC)370对所接收的数据382进行取样。然后，可将ADC 370的输出提供到处理单元220。

图3所示监测电路100b的能量采集电路160与关于图2的能量采集电路160所述的内容相同。类似地，控制器200b上的能量源260与关于图2所述的内容相同。

如上文所述，在两个实施例中，监测电路100被配置成向控制器200供应关于正在对直线加速器40的腔室41施加的电压的数据。控制器200可以几种方式使用此信息。

首先，处理单元220可变化对腔室41施加的励磁电压的频率，从而试图感应共振状态。换句话说，当对励磁线圈45施加的励磁电压的频率与共振器线圈42的固有共振频率及腔室41的固有共振频率匹配时，由拾波回路101感应到的电压的振幅将达到其最大值。因此，处理单元220可为励磁电压选择特定频率，指令射频产生器44对励磁线圈45施加所述励磁电压，并从监测电路100获得指示感应电压的相对振幅的反馈。

在图1的监测电路100a中，控制器200a可从ADC 130获得多个样本以确定尖峰振幅。在图3的监测电路100b中，控制器200b可控制模拟多路复用器360选择振幅检测电路330的输出。从振幅检测电路330接收到的模拟电压表示感应信号的振幅。然后，处理单元220对模/数转换器(ADC)370进行一次取样以确定感应电压的振幅。

然后，控制器200可通过指令射频产生器44修改励磁电压的输出频率来修改励磁电压的频率。然后，控制器200可获得感应信号的振幅的指示，如上文所述。控制器200可重复此过程直到已达成最大感应电压为止。

通过变化对励磁线圈45施加的励磁电压的频率，处理单元220可能够通过确保每一腔室41在其共振频率下运行来优化直线加速器40的性能。

在某些实施例中，可期望所有的腔室41皆具有相同的共振频率。因此，在此实施例中，控制器200可重复上文所述的顺序，但不是改变由射频产生器44施加的频率，而是控制器200变化调谐器叶片46在腔室41中的位置直到得到预定的共振频率为止。

另外，控制器200还可控制正在由共振器线圈42产生的电压的相位。如上文所述，对束进入到特定加速器电极43中的时间进行计时，以使得在束接近时加速器电极43的电势为负，但当束穿过加速器电极43时切换为正。如此一来，束在进入加速器电极43时被加速，且所述束在离开时受推斥。为将此效果最大化，使每一加速器电极43的相位恰当地相关联。

在图1的监测电路100a中，控制器200a可从ADC 130获得多个样本以确定感应电压的相位。举例来说，可对从来自ADC 130的多个样本重构的信号与主时钟信号进行比较以确定相位。在图3的监测电路100b中，控制器200b可控制模拟多路复用器360选择相位检测电路340的输出。从相位检测电路340接收到的模拟电压表示感应信号的相位。然后，处理单元220对模/数转换器(ADC)370进行一次取样以确定感应电压的相位。

全局控制器90可向每一控制器200指令所期望的相位。然后，控制器200尝试达成此相位。举例来说，控制器200可利用相位锁存回路，如果相位滞后，则所述相位锁存回路暂时地增大频率，且如果相位超前，则所述相位锁存回路暂时地减小频率。在另一实施例中，控制器200可修改调谐器叶片46在腔室41中的位置以调整感应电压的相位。

因此，处理单元220通过图2的监测电路100a监测感应电压的数字表示，并确定感应电压的振幅及相位。此可通过以是励磁电压的频率的至少两倍的取样频率对感应电压进行取样来进行。基于处理单元220确定振幅及相位，处理单元220能够优化励磁电压的频率及相位。

关于图3，监测电路100b包括提供模拟电压的电路，所述模拟电压表示感应信号的电压及相位。然后，处理单元220可使用ADC 370对这些模拟电压进行取样。基于处理单元220确定振幅及相位，处理单元220能够优化保持共振器线圈共振的励磁电压的频率及相位。

以上公开阐述正常操作。然而，还可考虑其他因素。举例来说，在出现假信号的情况下，假信号检测电路120向全局控制器90提供信息。全局控制器90可指令控制器200重新校准腔室41或采取一些其他动作。

另外，温度变化及振动可影响腔室41的固有共振频率。控制器200可持续地监测感应信号的振幅。感应信号的最大振幅减小可指示固有共振频率发生漂移。控制器200可发起修正动作。举例来说，在一个实施例中，控制器200可使调谐器叶片46在腔室41中移动以重新获取共振频率。控制器200可向全局控制器90报告共振频率的任何改变。然后，全局控制器90可指令控制器200采取一些修正动作。

虽然以上公开阐述将监测电路与直线加速器40一起使用，但本公开并不仅限于此实施例。本监测电路可用于需要与正在被监测的系统及控制器两者电隔离的任何环境中。举例来说，本文中所述的监测电路可用于测量离子植入系统中的电流。

举例来说，图4示出包括电流测量装置(例如，法拉第(Faraday)装置)的离子植入系统401。离子植入系统401包括离子源410。离子源410可以是任何适合的离子源，例如但不限于间接加热式阴极(IHC)源、伯纳斯源、电容耦合等离子体源、电感耦合等离子体源或任何其他适合的装置。离子源410具有孔口，可通过所述孔口从离子源410提取离子。可通过对靠近提取孔口设置在离子源410之外的一个或多个电极420施加负电压来从离子源410提取这些离子。

然后，离子可进入质量分析器430，质量分析器430可以是允许具有特定质荷比的离子穿过的磁体。此质量分析器430用于仅分离出所期望的离子。然后所期望的离子进入一个或多个加速/减速级440。然后，可通过使用静电扫描仪450来将离开加速/减速级440的离子变换成带状离子射束451。然后，朝向工件460引导带状离子射束451。为测量实际的射束电流，可在工件460附近设置电流测量装置470，例如法拉第杯。电流测量装置470可与致动器连通以移入及移出射束的路径。为测量电流，使工件460移动远离以使得带状离子射束451射在法拉第杯上。

法拉第杯的输出取代监测电路100中的拾波回路101。监测电路的其余部分正是上文所述的100。然而，在此种情形中，不测量电压，而是由监测电路100监测电流。然而，与其他实施例相似，监测电路100与离子植入系统401及控制器200两者电隔离。

本系统具有诸多优点。监测高电压系统中的参数的能力是非常有利的。然而，使用传统测量装置监测高电压系统经常存在问题。具体来说，高电压系统可具有与控制器不同的接地参考。此外，这些高电压系统可形成电弧或假信号，此可影响所述系统的接地平面。如果将典型控制器连接到同一接地平面，则所述控制器可被这些电弧或假信号损坏。本系统通过引入与正在被监测的系统及控制器两者电隔离的监测电路来克服这些缺点。另外，由于监测电路被电隔离，因此提高电压监测的准确性。

本公开的范围不受本文中所述的具体实施例限制。实际上，通过阅读以上说明及附图，对所属领域的一般技术人员来说，除本文中所述的实施例及润饰以外，本发明的其他各种实施例及对本发明的各种润饰也将显而易见。因此，这些其他实施例及润饰皆旨在处于本公开的范围内。此外，尽管已针对特定目的而在特定环境中在特定实施方案的上下文中阐述了本公开，但所属领域的一般技术人员将认识到，本公开的效用并不仅限于此且可针对任何数目的目的在任何数目的环境中有益地实施本公开。因此，应考虑到本文中所述的本公开的全部范畴及精神来理解以上提出的权利要求。

Claims

1.一种离子植入系统，包括：

离子源，用于产生离子；

直线加速器，用于使所述离子朝向工件加速，其中所述直线加速器包括一个或多个腔室；

控制器；以及

监测电路，包括：

拾波回路，靠近所述腔室中的一者设置；

收发器，用于传输及接收来自所述控制器的信息；其中所述监测电路与所述控制器及所述直线加速器电隔离。

2.根据权利要求1所述的离子植入系统，还包括：

射频产生器，与所述控制器连通；以及

励磁线圈及共振器线圈，设置在所述一个或多个腔室中的每一腔室中，

其中所述射频产生器向所述励磁线圈供应励磁电压。

3.根据权利要求2所述的离子植入系统，其中所述拾波回路从所述腔室接收感应信号，且关于此感应信号的信息在无实体电连接的情况下被从所述监测电路传输到所述控制器。

4.根据权利要求3所述的离子植入系统，其中所述控制器使用来自所述监测电路的所述信息控制所述射频产生器。

5.根据权利要求4所述的离子植入系统，其中所述信息包括所述感应信号的振幅及相位。

6.根据权利要求3所述的离子植入系统，还包括设置在所述一个或多个腔室中的每一腔室中的调谐器叶片，其中所述控制器基于来自所述监测电路的信息控制所述调谐器叶片在所述腔室中的位置。

7.根据权利要求1所述的离子植入系统，其中所述监测电路包括能量采集电路，所述能量采集电路用于在无实体电连接的情况下向所述监测电路提供电力。

8.根据权利要求7所述的离子植入系统，其中所述控制器包括能量源，其中来自所述能量源的能量被无线地传输到所述能量采集电路。

9.根据权利要求1所述的离子植入系统，其中所述监测电路与所述控制器设置在一个印刷电路板上，所述一个印刷电路板具有分离的接地平面及电源平面。

10.一种与离子植入系统一起使用的监测电路，包括：

能量采集电路，用于提供电力；

拾波回路，在所述拾波回路上感应电压或电流；

放大器，用于放大来自所述拾波回路的信号；

模/数转换器(ADC)，用于将所述信号转换成数字表示；以及

收发器，用于将所述数字表示传输到控制器；

其中所述监测电路与所述控制器电隔离。

11.根据权利要求10所述的监测电路，其中所述能量采集电路包括换能器、转换电路及能量储存电路。

12.根据权利要求11所述的监测电路，其中所述换能器包括光电传感器。

13.一种与离子植入系统一起使用的监测电路，包括：

能量采集电路，用于提供电力；

拾波回路，在所述拾波回路上感应电压或电流；

放大器，用于放大来自所述拾波回路的信号；

振幅检测电路；

相位检测电路；

模拟多路复用器，将所述振幅检测电路的输出及所述相位检测电路的输出作为输入；以及

收发器，用于将来自所述模拟多路复用器的输出传输到控制器；其中所述监测电路与所述控制器电隔离。

14.根据权利要求13所述的监测电路，其中所述控制器使用所述收发器将主时钟信号传输到所述监测电路，且所述主时钟信号由所述相位检测电路使用。

15.根据权利要求13所述的监测电路，其中所述控制器使用所述收发器将控制信号传输到所述监测电路，且所述控制信号由所述模拟多路复用器使用以选择所述输入中的一者。