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中束流离子注入机.pdfVIP

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其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。——《论语》

M/C离子注入机

§1.概述

在半导体行业中,离子注入的机台主要分为高能量(H/E),大束流(H/C),

中束流(M/C)三种。这里主要介绍的是中束流的离子注入机台。

中束流机台(MediumCurrent)一般是单个晶片进行注入,注入的剂量一般

在1E11到1E14之间,而能量则在5kev到200kev之间。

我们经常用到的4种离子为:

1.B12Kev1.6E1230μA

2.B185Kev2.254E13156μA

3.P20Kev6E13850μA

4.As200Kev2.7E1250μA

§2.M/C机台介绍

2.1型号

我们常见的M/C型机台是Nissin公司生产的Exceed2000AH型,另外还有

Axcelis公司生产的NV-8250型和Varian公司的EHPi500型。下面给出的是

Nissin的Exceed2000AH的外观图

机台的基本情况为:3200W*6385L*2600H

2

重量为17,500Kg,地板承受的压力为1000Kg/m

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其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。——《论语》

其中,控制面板如图所示。

2.2工作原理

离子植入的基本原理就是把气体或固体源的原子离子化,然后对离子进行选

择,把所需的离子进行加速,达到所需的能量,注入到硅片中的过程。

下面就是整个机台的俯视图,主要分为EndStation,BeamLine,IonSource

三个大的部分。

2.3主要部件

2.3.1离子源(IonSource)。

因为我们要注入的杂质是有一定的能量的,所以必须对杂质进行加减速,而

只有带电微粒才能在电场的作用下加减速,因此要使杂质离子化。离子源就是用

电子撞击气体分子,得到我们所需要的离子的部件。离子源包括Arcchamber和

Extractionelectrode系统。

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其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。——《论语》

1.Arcchamber.

Arcchamber是利用灯丝加热,放出电子,然后电子撞击通入的气体分子,

得到离子。通常在chamber上安装磁铁,使电子在磁场中螺旋运动,增加运行轨迹,

使电子撞击的机率增大。

下图是Arcchamber的结构示意图:

图中的Reflector上有负的电位,这样就不会吸收电子,减少电子到达的机会,

就能够因碰撞而产生更多的离子。

2.Extractionelectrode

离子产生以后,我们必须把它从Arcchamber中吸取出来,因此在Arcchamber

上加40kv的正电压,Extractione

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