Yarıiletken Üretimi için Vakum İyon İmplantasyon Sistemi
İyon İmplantasyon Cihazı Teknik Genel Bakış
İyon ışını hızlandırması, kütle analizi ve vakum mühendisliğini birleştiren, yarı iletken katkılama, yüzey modifikasyonu ve ince film üretimi için yüksek hassasiyetli bir hızlandırıcı sistemi.


Temel Özellikler
| Parametre | Değer/Aralık |
| Hızlanma Enerjisi | 5keV–200keV (tek değerlikli iyonlar) |
| Yonga Levha Uyumluluğu | 2"–8" gofretler + düzensiz parçalar |
| İmplante Edilebilir İyonlar | B, P, As, Al, S, H, Mg, Si |
| Doz Doğruluğu | ≤%1,5 |
| Doz Aralığı | 1×10¹¹–1×10¹⁶ atom/cm² |
| Eğim Açıları | 0°, 7° (oda sıcaklığı); 0° (yüksek sıcaklık) |
Ana Alt Sistemler
2. Ana Alt Sistemler
A. İyon Kaynağı Sistemi
Bileşenler:
● Plazma tabanlı iyon jeneratörü (örneğin, Freeman veya Bernas kaynağı)
● 5 katı kaynaklı buharlaştırıcı (700°C çalışma sıcaklığı)
● Katkı maddesi öncülleri için gaz dağıtım sistemi (örneğin, bor için BF₃)
Amaç: Belirli yük durumlarına sahip iyon türlerini üretmek ve ayıklamak.
B. Işın Hattı Optiği
1. Kütle Analiz Cihazı
● İyonları kütle/yük oranına göre seçmek için manyetik sapmayı kullanır (örneğin, ᴮ⁺ iyonunu ᴾ⁺ iyonundan ayırır).
3. Hızlanma/Yavaşlama
● Işın enerjisini dinamik olarak ayarlar (maksimum 200 keV → minimum 5 keV).
4. Işın Tarama
● Düzgün gofret kaplaması için elektrostatik veya manyetik tarama.
C.Vakum Sistemleri
| Bölüm | Basınç Eşiği | Kritik Bileşenler |
| İyon Kaynağı | ≤7×10⁻⁴ Pa | Turbo pompalar, kriyopanlar |
| Işın Taşıma | ≤7×10⁻⁵ Pa | Dört kutuplu lensler, ışın kapıları |
| Son İstasyon | ≤7×10⁻⁵ Pa | Yükleme kilidi, gofret taşıma robotları |
Gelişmiş Yetenekler
● Yüksek Sıcaklıkta İşleme: Kusur giderme için yüksek sıcaklıklarda 0° implantasyon (örneğin, SiC cihaz üretimi).
● Katı Kaynak Esnekliği: Buharlaştırıcılar, Al gibi refrakter malzemeleri destekler (III-V yarı iletkenlerde p tipi katkılama için).

Sektör Kıyaslaması Karşılaştırması
●Verim: Axcelis GSD/GPH serisiyle rekabet edebilecek düzeyde ancak Ar-Ge ölçeğinde esneklik için optimize edilmiştir.
●Enerji AralığıGeleneksel implant cihazlarına (örneğin Varian E500) kıyasla daha geniş düşük enerji kapasitesi.

