孙 勇，钟新华，杨亚兵

(1. 中国电子科技集团公司第四十八研究所， 湖南 长沙410205；2. 北京烁科中科信电子装备有限公司， 北京101111)

近几年随着我国集成电路制造的高速发展，用户对集成电路生产设备离子注入机的精度、重复性、稳定性、产能和自动化等要求也越来越高。为适应市场要求，本文提出了一种基于离子注入机分析器模型的自动引束控制方法。此方法是通过获得离子注入机分析器精确模型，减少自动引束的调整时间，大大提高了自动引束的效率和成功率，从而提高了离子注入机设备的生产效率和稳定性。

这种方法采用霍尔探头(Hall Probe)来测量质量分析器的实际磁场。为了保证测量的准确性，利用离子注入机光路理论模型对霍尔探头进行校准，实验验证了此测量方法的准确性和稳定性。采用在线辨识方法获取质量分析器的实际模型，用于控制器的前馈控制，提高了离子注机分析的调节控制效率和稳定性。

1 原理

离子注入机通过离子束加速器、质量分析器、平行透镜等光路部件将符合设定质量数、电荷数和能量的离子注入到晶片表面。其中质量分析是将同一能量的不同质量数的离子束经过一个特定的磁场、将符合质量数要求的离子分离出来。离子注入机的光路如图1 所示，对给定动能、质量数m和电荷数q的离子，其曲率半径r是特定的，是由磁场大小决定的。通过调整分析器的磁场大小，使之产生与机器光路几何形状相匹配的离子曲率半径，才能保证给定的动能、质量数和电荷数的离子通过光路狭缝。……