本發(fā)明涉及離子束刻蝕，特別是一種離子束刻蝕控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體集成電路、光電子器件的發(fā)展，對(duì)微細(xì)圖形刻蝕的工藝要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的濕法刻蝕工藝的各向同性無(wú)法實(shí)現(xiàn)較小線寬圖像的刻蝕，干法刻蝕技術(shù)日漸成熟、其良好的各向異性刻蝕的特性，使得干法刻蝕在半導(dǎo)體中得到廣泛應(yīng)用。離子束刻蝕是干法刻蝕中的一種。并且，隨著plc(programmable?logic?controller，可編程邏輯控制器)模塊化的普及，使得plc控制模塊在設(shè)備中的控制應(yīng)用起主導(dǎo)地位。

2、在相關(guān)技術(shù)中，離子束刻蝕設(shè)備的控制系統(tǒng)中采用plc控制模塊獲取離子束刻蝕作業(yè)中各傳感器的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行較為復(fù)雜的邏輯處理后輸出控制信號(hào)，控制離子源電源和中和器電源的供電，比如plc控制模塊獲取氣壓傳感器檢測(cè)到的氣壓信號(hào)，將氣壓信號(hào)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷氣壓是否正常，在氣壓異常的情況輸出控制信號(hào)，控制停止離子源電源和中和器電源的供電，實(shí)現(xiàn)離子束刻蝕設(shè)備的安全作業(yè)控制。

3、然而，在plc控制模塊失效的情況下，無(wú)法控制停止離子源電源和中和器電源的供電。因此，離子束刻蝕存在作業(yè)安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種離子束刻蝕控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中離子束刻蝕設(shè)備在plc控制模塊失效的情況下，無(wú)法控制停止離子源電源和中和器電源的供電，離子束刻蝕存在作業(yè)安全隱患的的問(wèn)題。

2、本發(fā)明公開(kāi)了一種離子束刻蝕控制系統(tǒng)，包括安全檢測(cè)模塊、plc控制模塊、安全輸入模塊、安全控制模塊、安全輸出模塊、離子源電源以及中和器電源，其中，所述安全檢測(cè)模塊用于檢測(cè)離子束刻蝕的安全運(yùn)行信號(hào)，所述plc控制模塊連接外部電網(wǎng)以獲取電能，且所述plc控制模塊根據(jù)安全運(yùn)行信號(hào)控制所述離子源電源和中和器電源的供電，所述安全輸入模塊基于安全運(yùn)行信號(hào)傳輸對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)至所述安全控制模塊，所述安全控制模塊基于狀態(tài)信號(hào)控制所述安全輸出模塊的工作狀態(tài)，以控制所述離子源電源以及所述中和器電源的供電。

3、可選地，所述安全檢測(cè)模塊包括第一繼電器、第一供電電源和光電傳感器，所述光電傳感器用于檢測(cè)刻蝕機(jī)箱蓋板的蓋合狀態(tài)，所述光電傳感器內(nèi)置有光敏三極管，所述第一繼電器的第一輸入端連接所述光敏三極管的發(fā)射極，所述第一繼電器的第二輸入端連接所述第一供電電源的負(fù)極，所述第一供電電源的正極連接所述光敏三極管的集電極，所述光電傳感器還與所述plc控制模塊連接，所述安全輸入模塊包括第二供電電源和第一發(fā)光二極管，所述第一發(fā)光二極管的負(fù)極連接所述第一繼電器的第一輸出端，所述第一發(fā)光二極管的正極連接所述第二供電電源的正極，所述第二供電電源的負(fù)極連接所述第一繼電器的第二輸出端，所述安全控制模塊根據(jù)第一發(fā)光二極管的狀態(tài)光信號(hào)控制所述安全輸出模塊的工作狀態(tài)。

4、可選地，所述安全檢測(cè)模塊還包括急停按鈕，所述安全輸入模塊還包括第三供電電源和第二發(fā)光二極管，所述第三供電電源的正極連接所述第二發(fā)光二極管的正極，所述第三供電電源的負(fù)極連接所述急停按鈕的一端，所述急停按鈕的另一端連接所述第二發(fā)光二極管的負(fù)極，所述急停按鈕的兩端還與所述plc控制模塊連接，所述安全控制模塊根據(jù)所述第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的狀態(tài)光信號(hào)控制所述安全輸出模塊的工作狀態(tài)。

5、可選地，所述安全輸出模塊包括第四供電電源和第二繼電器，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)還包括用于開(kāi)啟或關(guān)閉供電的供電開(kāi)關(guān)單元，所述供電開(kāi)關(guān)單元與所述離子源電源和中和器電源連接，所述供電開(kāi)關(guān)單元的第一端與所述第二繼電器的第一輸出端連接，所述供電開(kāi)關(guān)單元的第二端與所述第四供電電源的負(fù)極連接，所述第二繼電器的第二輸出端與所述第四供電電源的正極連接，所述第二繼電器的第一輸入端和第二輸入端均與所述安全控制模塊連接。

6、可選地，所述安全輸出模塊還包括比較單元和電流表，所述電流表的第一端連接所述第四供電電源的正極，第二端連接所述第二繼電器的第二輸出端，所述電流表的輸出端連接所述比較單元，所述比較單元用于將電流表的電流數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳輸至所述安全控制模塊。

7、可選地，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)還包括總線通訊模塊和至少一個(gè)功能模塊，所述plc控制模塊通過(guò)所述總線通訊模塊與所述功能模塊進(jìn)行通訊連接。

8、可選地，所述總線通訊模塊包括至少一路devicenet總線和至少一路ethercat總線，所述plc控制模塊通過(guò)一路所述devicenet總線或一路所述ethercat總線對(duì)應(yīng)與一個(gè)所述功能模塊進(jìn)行通訊連接。

9、可選地，所述功能模塊包括工藝氣體控制單元、真空壓力檢測(cè)單元、氣閥控制單元、伺服控制單元中的一種。

10、可選地，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)包括串口通訊模塊，所述plc控制模塊通過(guò)所述串口通訊模塊與所述離子源電源和所述中和器電源進(jìn)行通訊連接。

11、可選地，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)還包括不間斷電源，所述不間斷電源用于為所述plc控制模塊供電。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的離子束刻蝕控制系統(tǒng)的有益效果在于：通過(guò)設(shè)置plc控制模塊根據(jù)安全檢測(cè)模塊檢測(cè)的離子束刻蝕的安全運(yùn)行信號(hào)控制離子源電源和中和器電源的供電，并且還額外設(shè)置獨(dú)立運(yùn)行的安全輸入模塊、安全控制模塊和安全輸出模塊，安全輸入模塊基于安全運(yùn)行信號(hào)傳輸對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)至安全控制模塊，安全控制模塊基于狀態(tài)信號(hào)控制安全輸出模塊的工作狀態(tài)，以控制離子源電源以及中和器電源的供電，從而在plc控制模塊失效的情況下，安全輸入模塊、安全控制模塊和安全輸出模塊可以配合控制停止離子源電源和中和器電源的供電，降低離子束刻蝕的作業(yè)安全隱患。

技術(shù)特征：

1.一種離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，包括安全檢測(cè)模塊、plc控制模塊、安全輸入模塊、安全控制模塊、安全輸出模塊、離子源電源以及中和器電源，其中，所述安全檢測(cè)模塊用于檢測(cè)離子束刻蝕的安全運(yùn)行信號(hào)，所述plc控制模塊連接外部電網(wǎng)以獲取電能，且所述plc控制模塊根據(jù)安全運(yùn)行信號(hào)控制所述離子源電源和中和器電源的供電，所述安全輸入模塊基于安全運(yùn)行信號(hào)傳輸對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)至所述安全控制模塊，所述安全控制模塊基于狀態(tài)信號(hào)控制所述安全輸出模塊的工作狀態(tài)，以控制所述離子源電源以及所述中和器電源的供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述安全檢測(cè)模塊包括第一繼電器、第一供電電源和光電傳感器，所述光電傳感器用于檢測(cè)刻蝕機(jī)箱蓋板的蓋合狀態(tài)，所述光電傳感器內(nèi)置有光敏三極管，所述第一繼電器的第一輸入端連接所述光敏三極管的發(fā)射極，所述第一繼電器的第二輸入端連接所述第一供電電源的負(fù)極，所述第一供電電源的正極連接所述光敏三極管的集電極，所述光電傳感器還與所述plc控制模塊連接，所述安全輸入模塊包括第二供電電源和第一發(fā)光二極管，所述第一發(fā)光二極管的負(fù)極連接所述第一繼電器的第一輸出端，所述第一發(fā)光二極管的正極連接所述第二供電電源的正極，所述第二供電電源的負(fù)極連接所述第一繼電器的第二輸出端，所述安全控制模塊根據(jù)第一發(fā)光二極管的狀態(tài)光信號(hào)控制所述安全輸出模塊的工作狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述安全檢測(cè)模塊還包括急停按鈕，所述安全輸入模塊還包括第三供電電源和第二發(fā)光二極管，所述第三供電電源的正極連接所述第二發(fā)光二極管的正極，所述第三供電電源的負(fù)極連接所述急停按鈕的一端，所述急停按鈕的另一端連接所述第二發(fā)光二極管的負(fù)極，所述急停按鈕的兩端還與所述plc控制模塊連接，所述安全控制模塊根據(jù)所述第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的狀態(tài)光信號(hào)控制所述安全輸出模塊的工作狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述安全輸出模塊包括第四供電電源和第二繼電器，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)還包括用于開(kāi)啟或關(guān)閉供電的供電開(kāi)關(guān)單元，所述供電開(kāi)關(guān)單元與所述離子源電源和中和器電源連接，所述供電開(kāi)關(guān)單元的第一端與所述第二繼電器的第一輸出端連接，所述供電開(kāi)關(guān)單元的第二端與所述第四供電電源的負(fù)極連接，所述第二繼電器的第二輸出端與所述第四供電電源的正極連接，所述第二繼電器的第一輸入端和第二輸入端均與所述安全控制模塊連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述安全輸出模塊還包括比較單元和電流表，所述電流表的第一端連接所述第四供電電源的正極，第二端連接所述第二繼電器的第二輸出端，所述電流表的輸出端連接所述比較單元，所述比較單元用于將電流表的電流數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳輸至所述安全控制模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)還包括總線通訊模塊和至少一個(gè)功能模塊，所述plc控制模塊通過(guò)所述總線通訊模塊與所述功能模塊進(jìn)行通訊連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述總線通訊模塊包括至少一路devicenet總線和至少一路ethercat總線，所述plc控制模塊通過(guò)一路所述devicenet總線或一路所述ethercat總線對(duì)應(yīng)與一個(gè)所述功能模塊進(jìn)行通訊連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功能模塊包括工藝氣體控制單元、真空壓力檢測(cè)單元、氣閥控制單元、伺服控制單元中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)包括串口通訊模塊，所述plc控制模塊通過(guò)所述串口通訊模塊與所述離子源電源和所述中和器電源進(jìn)行通訊連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子束刻蝕控制系統(tǒng)，其特征在于，所述離子束刻蝕控制系統(tǒng)還包括不間斷電源，所述不間斷電源用于為所述plc控制模塊供電。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及離子束刻蝕技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子束刻蝕控制系統(tǒng)。該離子束刻蝕控制系統(tǒng)包括安全檢測(cè)模塊、PLC控制模塊、安全輸入模塊、安全控制模塊、安全輸出模塊、離子源電源以及中和器電源，其中，安全檢測(cè)模塊用于檢測(cè)離子束刻蝕的安全運(yùn)行信號(hào)，PLC控制模塊連接外部電網(wǎng)以獲取電能，且PLC控制模塊根據(jù)安全運(yùn)行信號(hào)控制離子源電源和中和器電源的供電，安全輸入模塊基于安全運(yùn)行信號(hào)傳輸對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信號(hào)至安全控制模塊，安全控制模塊基于狀態(tài)信號(hào)控制安全輸出模塊的工作狀態(tài)，以控制離子源電源以及中和器電源的供電。本申請(qǐng)?jiān)赑LC控制模塊失效的情況下，仍可控制停止離子源電源和中和器電源的供電，降低離子束刻蝕的作業(yè)安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：張海飛,李正磊,陳勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昂成精密儀器（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9