Sistema de Implantação Iônica a Vácuo para Fabricação de Semicondutores

O Sistema de Implantação Iônica a Vácuo é um acelerador de alta precisão projetado para dopagem de semicondutores, modificação de superfície e fabricação de filmes finos. Ele suporta wafers de 2" a 8" e oferece uma ampla gama de íons implantáveis (B, P, As, Al, S, H, Mg, Si) com energias de aceleração de 5 keV a 200 keV. Os principais recursos incluem implantação de baixa energia para junções rasas, processamento em alta temperatura e engenharia de vácuo avançada.

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Detalhes do produto

Visão geral técnica do implantador iônico

Um sistema acelerador de alta precisão para dopagem de semicondutores, modificação de superfície e fabricação de filmes finos, que combina aceleração por feixe de íons, análise de massa e engenharia de vácuo.

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Especificações principais

Parâmetro	Valor/Intervalo
Energia de aceleração	5keV–200keV (univalent ions)
Compatibilidade de wafers	wafers de 2" a 8" + fragmentos irregulares
Íons implantáveis	B, P, As, Al, S, H, Mg, Si
Precisão da Dose	≤1,5%
Faixa de dosagem	1×10¹¹–1×10¹⁶ átomos/cm²
Ângulos de inclinação	0°, 7° (temperatura ambiente); 0° (temperatura alta)

Subsistemas principais

2. Subsistemas principais

A. Sistema de fonte de íons
Componentes:
● Gerador de íons baseado em plasma (ex.: fonte de Freeman ou Bernas)
● 5 vaporizadores de fonte sólida (operação a 700°C)
● Sistema de fornecimento de gás para precursores de dopantes (ex.: BF₃ para boro)
Finalidade: Gera e extrai espécies iônicas com estados de carga precisos.

B. Óptica da linha de feixe
1. Analisador de Massa
● Utiliza deflexão magnética para selecionar íons pela relação massa/carga (por exemplo, separa ᴮ⁺ de ᴾ⁺).
3. Aceleração/Desaceleração
● Ajusta a energia do feixe dinamicamente (máximo de 200 keV → mínimo de 5 keV).
4. Varredura por feixe
● Varredura eletrostática ou magnética para cobertura uniforme do wafer.

C. Sistemas de vácuo

Seção	Limiar de pressão	Componentes Críticos
Fonte de íons	≤7×10⁻⁴ Pa	Turbobombas, criopainéis
Transporte de feixe	≤7×10⁻⁵ Pa	Lentes quadrupolos, comportas de feixe
Estação final	≤7×10⁻⁵ Pa	Robôs de manuseio de wafers com câmara de carga

Capacidades avançadas

● Implantação de baixa energia: O sistema de desaceleração permite junções rasas (por exemplo, para dopagem ultra-rasa em FinFETs).
● Processamento em Alta Temperatura: Implantação a 0°C em temperaturas elevadas para correção de defeitos (ex.: fabricação de dispositivos de SiC).
● Flexibilidade de fonte sólida: os vaporizadores suportam materiais refratários como o Al (para dopagem do tipo p em semicondutores III-V).

Exemplo de aplicação

Implantação de fósforo (ᴾ⁺) a 50 keV com dose de 1×10¹⁵ átomos/cm² para formação de poços CMOS, alcançando uniformidade

Princípio de funcionamento do sistema de implantação iônica.jpg

Comparação de benchmarks do setor

●Capacidade de processamentoCompetitivo com a série Axcelis GSD/GPH, mas otimizado para flexibilidade em escala de P&D.

●Faixa de energiaMaior capacidade de utilização de baixa energia em comparação com implantadores tradicionais (ex.: Varian E500).