Иммерсионный имплантер IBS PULSION
IBS PULSION® — это оборудование для низкоэнергетичной имплантации с высокими дозами.
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.
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.
- 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.
- Система доставки рабочих газов содержит до 8 газовых линий из нержавеющий стали с регуляторами расхода газа;
- Полуавтоматическая система загрузки со шлюзовой камерой рассчитана для подложек 100, 150 и 200 мм. Шлюзовая камера отделена от рабочей посредством шиберного затвора;
- 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;
- 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 — 300 мм стандартно;
- Малые подложки доступны для обработки со специальными держателями;
- Возможна быстрая модернизация системы под подложки 450 мм.
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 и др.
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.
Примеры работ, выполненных с помощью иммерсионных имплантеров от IBS: