Сильноточная установка «Везувий-8»

Предназначена для имплантации больших доз ионов с массой до 200 а.е.м. и током 2—5 мА, при энер­гии до 100 кэВ в производстве интегральных схем на .пластинах 0 76, 100, 150 мм.

Установка создана по схеме с послеускорением и ра­ботает в двух режимах — полуавтоматическом — от опе­ратора и автоматическом — от внешней управляющей ЭВМ. Диапазон энергии установки от 10 до 100 кэВ для легирующих ионов В+, Р+, Аз+, 2п⁺, ЗЬ+, ток ионного пучка 2 мА для В+, 5 мА для Р+, 2 мА для Аз+, 2п+, ЗЬ+, производительность при дозе 6,25-10¹⁵ см^-2 100 шт/ч, неоднородность дозы имплантации менее 2%, режим обработки — групповой, сканирование по оси X — меха­ническое, по оси У — электромагнитное, температура подогрева легирующих пластин до 400 °С (встроенными нагревателями).

На установке применяют ионный дуговой источник с прямоканальным катодом. Для получения ионов В+ ис­пользуют ВFз, напуск которого в источник осуществля­ют через игольчатый натекатель. Ионы Р+, Zп⁺, Аs+ и SЬ+ получают из твердых веществ, испаряемых в тигле. Ионный пучок извлекают поперек магнитного поля, ис­пользуя трехэлектронную щелевую оптику при напряже­нии вытягивания 15 кВ. На установке применяют элект­ромагнитный масс-сепаратор с двойной фокусировкой пучка, который представляет собой секторный электро­магнит с углом поворота пучка 110°. Для уменьшения аберрации и оптимальной фокусировки в конструкции полюсных наконечников предусмотрена регулировка уг­ла входа пучка в масс-сепаратор и выхода из него в пределах ± 150°.

1- ионный источник, 2- масс-сепаратор, 3- система первичной фокусировки, 4 – экран, 5 –система ускорения, 6 – ионопровод, 7 – вакуумный затвор, 8 – диафрагма, 9 – датчики, 10 – вакуумная камера, 11 – приёмная камера, 12 – контрольно-измерительные приборы, 13 – механический привод барабана

Электромагнит ионного источника выполнен вместе с масс-

Электромагнит ионного источника выполнен вместе с масс-сепаратором; магнитопроводом ионного источника является внешнее ярмо масс-сепаратора. Такая кон­струкция значительно облегчает обслуживание и доступ к ионному источнику.

Для сканирования интенсивного ионного пучка в вер­тикальном направлении используют электромагнитное устройство, в магнитном поле которого ионны-й пучок отклоняется на определенный угол.

Система ускорения выполнена в виде однозазорного ускоряющего промежутка, образуемого двумя изолиро­ванными друг от друга щелевыми электродами специаль­ной формы. Один электрод находится под потенциалом земли, на другой подается ускоряющее напряжение. Злектрическую изоляцию осуществляют прямоугольным изолятором с развитой наружной поверхностью.

В установке применена приемная камера со сменны­ми кассетами, позволяющими разместить на контейнерах 100 пластин 0 75 мм или 54 пластины 0 100 мм, или 24 пластины 0 150 мм. Во время имплантации контейнер •непрерывно и равномерно вращается с частотой враще­ния 20 об/мин вокруг вертикальной оси, осуществляя механическое сканирование пластин в горизонтальном направлении.

Равномерность имплантации и измерение дозы произ­водят универсальным дозиметром, датчики которого подключены к приборам контроля равномерности ионно­го тока на позиции имплантации; любой из датчиков можно подключить к блоку измерения дозы.

Установку откачивают паромасляным высоковакуум-яым агрегатом АВП-250/630; в зоне приемной камеры используют заливную криогенную ловушку. Вакуумной системой управляют в двух режимах: полуавтоматичес­ком— по заданной программе, автоматическом — с .подачей команд от внешней ЭВМ «Электроника-100И».

Тема № 10