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直流程控电源在离子注入机中的应用

2022-08-16

中国电源产业网

导语：大华电子面对离子注入机电源的困难和挑战，迎难而上，以自主研发生产的DH1799系列可编程系统直流电源全力协助离子注入机国产化发展。

离子注入机与光刻机、刻蚀机和镀膜机并称半导体行业四大核心装备。

离子注入机是高压小型加速器中的一种，应用数量最多。它是由离子源得到所需要的离子，经过加速得到数百千电子伏能量的离子束流，用做半导体材料、大规模集成电路和器件的离子注入，还用于金属材料表面改性和制膜等，已成为集成电路制造工艺中必不可少的关键装备。

（图片来源于网络）

离子注入机的设备结构包括离子源、离子吸出系统、磁分析系统、加速系统、聚焦/扫描/偏转系统、法拉第电荷计量系统、装片/注入/出片系统、真空系统和冷却系统。在离子注入机中，需要多个直流电源来对多个系统进行供电，包括源磁场电源、预过滤器电源、弧压电源、灯丝电源、偏置电源、分析器电源和平行束透镜电源等。

★·离子注入机设备结构图

测试难点

Test Difficulties

ALWAYS RELIABLE

离子注入机内系统内部各组件对电源的需求是不同的。

例如：源磁场需要150V/10A的DC电源；灯丝电源需要6V/200A的DC电源；弧压电压需要150V/10A的DC电源；预过滤器电源需要30V/80A的DC电源；分析器电源需要80V/188A的DC电源等等。

除此之外，离子注入机对系统内电源还有以下要求：

>> 要求一

由于离子注入机中空间有限，通常使用机柜来搭建电源系统，在保证所需电压和电流等级的前提下，要求所用电源必须是可上机架的ATE系统电源。

>> 要求二

目前市面上离子注入机电源的主流控制方式是模拟口控制，且离子注入机厂家需将电源的控制写入到离子注入机的控制软件中，直接从软件中操控电源。因此，大多数离子注入机的厂家要求电源必须具备模拟口控制功能且可嵌入离子注入机软件。

>> 要求三

由于电源的稳定性对离子注入机系统运行效率和稳定性会产生巨大的影响，所以离子注入机厂家非常重视电源输出电压和电流的稳定性，特别是在程控状态下电源输出的稳定性。

解决方案

Solution

ALWAYS RELIABLE

多年以来进口离子注入机产品占据了全球70%以上的离子注入机市场。近年来，为快速突破集成电路国产化瓶颈，国产离子注入机受到国家政策的重点支持。但为了达到离子注入机对系统电源的严苛要求，我国自主研发的离子注入机只能大量采用进口电源，这在经费、货期、维修等方面给离子注入机厂家甚至半导体行业带来了诸多困难。

面对难题和挑战，北京大华无线电仪器有限责任公司迎难而上，自主研发生产的DH1799系列可编程系统直流电源集合了国际大品牌可编程直流ATE电源的优势，采用世界先进的环路设计，以确保高精度高稳定性的直流输出。搭配标准的1U机箱和高达1500W的单机功率，使其能够完全胜任离子注入机内部多种电压/电流等级的供电需求。标配模拟通讯接口，既符合离子注入机对通讯方式的要求，又满足可将电源控制嵌入离子注入机操作软件的条件。除此之外，DH1799系列可编程系统直流电源还采用了独特的抗干扰硬件设计和完备的软件管理，在减小每台电源骚扰辐射的同时，有效地增强了每台电源的抗干扰能力，确保远程控制时对每台电源进行精确的无缝控制，既有效减少不必要的操作步骤，又能实现精准且高效的供电。

总结

Summary

ALWAYS RELIABLE

面对离子注入机电源的困难和挑战，大华电子迎难而上，以自主研发生产的DH1799系列可编程系统直流电源全力协助离子注入机国产化发展。

DH1799系列具备1U标准尺寸，全系列共25种型号，单机功率最高可达750W/1500W, 电压最高可达600V，精度及分辨率高达1mV/1mA，标配LAN、USB 和模拟通信接口，不但可满足离子注入机各系统对不同电压/电流等级和对模拟口通讯的需求，还可直接将电源控制嵌入到离子注入机的软件中，直接进行精准操控。同时，其独特的抗干扰硬件设计和完备的软件管理，有效地增强了每台电源的抗干扰能力，确保远程控制时对每台电源进行精确的无缝控制。

大华电子，全心全力为离子注入机和半导体行业的发展助力。