Système d'implantation ionique sous vide pour la fabrication de semi-conducteurs
Aperçu technique de l'implanteur ionique
Un système d'accélérateur de haute précision pour le dopage des semi-conducteurs, la modification de surface et la fabrication de couches minces, combinant l'accélération par faisceau d'ions, l'analyse de masse et l'ingénierie du vide.
Spécifications de base
| Paramètre | Valeur/Plage |
| Énergie d'accélération | 5keV – 200keV (ions univalents) |
| Compatibilité des plaquettes | Plaquettes de 2" à 8" + fragments irréguliers |
| ions implantables | B, P, As, Al, S, H, Mg, Si |
| Précision de la dose | ≤1,5% |
| Dose Range | 1×10¹¹–1×10¹⁶ atomes/cm² |
| Angles d'inclinaison | 0°, 7° (température ambiante) ; 0° (température élevée) |
Sous-systèmes clés
2. Sous-systèmes clés
A. Système de source d'ions
Composants :
● Générateur d'ions à plasma (par exemple, source Freeman ou Bernas)
● 5 vaporisateurs à source solide (fonctionnement à 700 °C)
● Système d'alimentation en gaz pour les précurseurs de dopants (par exemple, BF₃ pour le bore)
Objectif : Générer et extraire des espèces ioniques avec des états de charge précis.
B. Optique de la ligne de faisceau
1. Analyseur de masse
● Utilise la déviation magnétique pour sélectionner les ions en fonction du rapport masse/charge (par exemple, sépare ᴮ⁺ de ᴾ⁺).
3. Accélération/Décélération
● Ajuste dynamiquement l'énergie du faisceau (200 keV max → 5 keV bas).
4. Balayage par faisceau
● Balayage électrostatique ou magnétique pour une couverture uniforme de la plaquette.
C. Systèmes de vide
| Section | Seuil de pression | Composants critiques |
| Source d'ions | ≤7×10⁻⁴ Pa | Pompes turbo, cryopanels |
| Transport de faisceau | ≤7×10⁻⁵ Pa | Lentilles quadripolaires, portes de faisceau |
| Station terminale | ≤7×10⁻⁵ Pa | Robots de sas de chargement et de manutention de plaquettes |
Capacités avancées
● Traitement à haute température : implantation à 0° à des températures élevées pour le recuit des défauts (par exemple, fabrication de dispositifs SiC).
● Flexibilité de la source solide : Les vaporisateurs prennent en charge les matériaux réfractaires comme l'Al (pour le dopage de type p dans les semi-conducteurs III-V).
Comparaison des normes de l'industrie
●débit: Concurrentiel avec la série Axcelis GSD/GPH, mais optimisé pour une flexibilité à l'échelle de la R&D.
●Gamme énergétique: Capacité de traitement à basse énergie plus étendue par rapport aux implanteurs traditionnels (par exemple, Varian E500).