Skip

Иммерсионная имплантация



IBS PULSION® - это оборудование для низкоэнергетичной имплантации.

запросить коммерческое предложение...запросить сервисную поддержку...

IBS предлагает оборудование для низкоэнергетичной имплантации для научных исследований и разработок - имплантер PULSION® Plasma Ion Immersion Implanter (PIII). PULSION® содержит внешний источник плазмы и импульсный источник питания. Необходимость создания подобного инструмента была вызвана новыми технологическими требованиями к процессу ионной имплантации, а именно одновременно низкой энергией и высокой дозой имплантируемых примесей:

b724fee16c1c3528bdc0c3e94247ff73.png

Особенности плазменно-иммерсионной ионной имплантации несут в себе внешний источник плазмы и импульсный режим работы, что позволяет:

  • ограничить взаимодействие плазмы с поверхностью
  • обеспечить низкий уровень загрязнения
  • задавать широкий диапазон плотностей плазмы
  • ограничить заряд пластины

Особенности системы:
  • возможно использование следующих газов: AsH3, PH3, BF3, Ar, H2, He ...
  • линейный размер образцов до 300 мм
  • дозы облучения ионами от средних до высоких
  • диапазон энергий ионов от крайне низких (20 эВ) до средних (30 кэВ)

В микро- и наноэлектронике: (создание устройств памяти и логики)

  • Ультрамелкие переходы 45-32-22 нм
  • Легирование боковых стенок, конформное/3D легирование, FinFET
  • Подзатворные диэлектрики, с высокой диэлектрической проницаемостью
  • Легирование поликремния (в технологии создания флэш памяти)
  • Наноструктуры для современных модулей памяти и оптоэлектроники на основе кремния
В "механике":
  • Гидрирование, геттерирование
  • Модификация поверхности MEMS
  • Азотирование
  • Подготовка поверхности металлов и полимеров

В солнечной энергетике:
- в стандартных высокоэффективных фотоэлементах легированию подвергаются:
  • однородный эмиттер
  • селективный эмиттер
  • область c электрическим полем на тыльной поверхности
  • конформное легирование шероховатой поверхности и скрытых контактов
- в фотоэлементах с тыльным контактом:
  • конформное легирование фосфором сквозных отверстий
  • онлайн легирование тыльной поверхности сквозь маску
  • легирование области c электрическим полем на фронтальной поверхности

e0c1a42ff86f53f24602cbeddc8fcfde.jpeg


В основе имплантера марки PULSION® лежит технология плазменной иммерсионной имплантации.
Во время технологического процесса в вакуумной камере обрабатываемая пластина находится на вращающемся подложкодержателе и подвергается обработке плазмой высокой плотности при низком рабочем давлении в камере. Имплантация происходит в импульсном режиме, в момент когда подложкодержатель оказывается под отрицательным потенциалом. Уникальный режим поляризации и импульсная система питания позволяет достичь имплантеру PULSION® очень малой глубины имплантации (по сравнению с ионно-лучевой обработкой) и добиться конформного легирования. Кроме того, способность проводить процессы при высоких токах позволяет достичь очень больших доз легирования, при низких затратах энергии.

6078d757640b796ee7ab4fcaa8fffff6.jpeg

1. РАБОЧАЯ КАМЕРА, выполненная из алюминиевого сплава, содержит в себе:

- источник индуктивно-связанной плазмы, разработанный IBS и способный создавать плазму плотностью от 107 до 1010 см-3 при давлении 2х10-4 до 10-2 мбар и расходе от 2 до 10 sccm

- систему контроля дозы, которая измеряет только ионный ток (без учета диссоциированных молекул)

- подложкодержатель, охлаждаемый 4 кВт чиллером

2. СИСТЕМА ДОСТАВКИ РАБОЧИХ ГАЗОВ, содержит до 8 газовых линий из нержавеющий стали с регуляторами расхода газа

3. ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЗАГРУЗКИ СО ШЛЮЗОВОЙ КАМЕРОЙ, рассчитана для подложек 100, 150 и 200 мм. Шлюзовая камера отделена от рабочей посредством шиберного затвора

4. ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА, которая состоит из запорного клапана, турбомолекулярного насоса производительностью 1600 л/с, сухого форвакуумного насоса, широкодиапазонного датчика вакуума (Пеннинг-Пираньи) и емкостного датчика вакуума для контроля давления

5. ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ


Диапазоны энергий:

  • стандартно: 20 В – 10 кВ для создания ультрамелких переходов (USJ), легирования поликремния, 3D легирования и др.
  • опционально: до 50 кВ для создания солнечных элементов, МЭМС и др.
Размеры подложек:
  • 200 - 300мм стандартно
  • малые подложки доступны для обработки со специальными держателями
  • возможна быстрая модернизация системы под подложки 450мм
Требуемая площадь:
  • от 4 до 9 м² (20 м² для классического имплантера)
От 1 до 2 рабочих камер

Легирующие примеси:
  • 3 SDS линии для: BF3, B2H6, PH3, AsH3
  • 1 линия повышенного давления: Ar или N2, O2, H2, He2 ..
  • возможно добавление 2 дополнительных газовых линий
  • опционально: SiH4, SiF4, CH4 ..

Примеры работ, выполненных с помощью иммерсионных имплантеров от IBS:

1. 19,3% Efficiency on P-Type Silicon Solar Cells by Pulsion® Plasma-Immersion Implantation

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610213000453

2. Laser activation of Ultra Shallow Junctions (USJ) doped by Plasma Immersion Ion Implantation (PIII)

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433208023246

3. Down to 2 nm Ultra Shallow Junctions : Fabrication by IBS Plasma Immersion Ion Implantation Prototype PULSION®

http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/10.1063/1.2401591