Высококачественные графитовые детали с ионной имплантацией являются основными расходными материалами в процессе ионной имплантации при производстве полупроводников. Они должны соответствовать строгим требованиям, таким как сверхчистота, устойчивость к бомбардировке ионным лучом и низкий уровень загрязнения частицами, что напрямую влияет на точность легирования чипов и производительность.
1. Дифференциация типов: функциональный точный дизайн
По функции компонента
Компоненты, направляющие ионный луч: такие как решетки ускорения и сетки замедления, которые контролируют энергию и направление ионного луча через прецизионный массив отверстий. Точность диаметра отверстия должна достигать ±0,001 мм.
Компоненты технологической камеры: включая вкладыши пучка и электродные камеры, которые должны выдерживать условия высокого вакуума (<10⁻⁶ Торр) и высоких температур (>200℃).
Компоненты защиты и изоляции: такие как очистители частиц и экраны, предотвращающие загрязнение пластины металлическими примесями. Шероховатость поверхности Ra≤0,05 мкм.
По совместимости процессов
Компоненты общего назначения: подходят для имплантации ионов средней и низкой энергии (<100 кэВ), например, стандартных изостатических графитовых электродов.
Специальные компоненты для высоких энергий: предназначены для имплантации при высоких энергиях (> 1 МэВ), требующих использования графита, армированного карбидом кремния (SiC), или материалов из чистого SiC для устойчивости к повреждению решетки, вызванному ионными пучками.
2. Характеристики внешнего вида: сочетание прецизионной обработки и обработки поверхности.
Основная форма
Основной корпус представляет собой тонкостенную цилиндрическую или плоскую пластинчатую конструкцию. Например, толщина ускоряющей сетки составляет всего 0,5-2 мм, диаметр отверстия составляет 0,1-1 мм, а равномерность расстояния между отверстиями составляет <0,01 мм.
Края компонентов имеют фаски (C0,1–C0,5), чтобы избежать растрескивания, вызванного концентрацией напряжений.
Обработка поверхности
Сверхточная полировка: шероховатость внутренней поверхности Ra≤0,03 мкм, внешняя поверхность Ra≤0,1 мкм, что снижает рассеяние ионного луча и прилипание частиц.
Противозагрязняющее покрытие: например, пропитка стекловидным углеродом, герметизация графитовых пор и снижение скорости газовыделения до <10⁻⁹ Торр·л/(с·см²). Устойчивый к эрозии слой: покрытие из карбида титана (TiC) или нитрида бора (BN) наносится в зоне бомбардировки ионным лучом толщиной 2–5 мкм, что продлевает срок службы компонента до > 100 000 циклов впрыска.
3. Состав материала: прорыв в области высокой чистоты и композитного армирования
Базовые материалы
Изостатический графит: содержание углерода >99,995%, зольность <5 ppm, размер частиц <5 мкм, что обеспечивает однородность материала и механическую прочность.
Карбид кремния (SiC): используется для высокоэнергетических компонентов, имеет теплопроводность (120–200 Вт/(м·К)), которая в 2–3 раза выше, чем у графита, и превосходную стойкость к термическому удару.
Укрепляющая фаза
Наноразмерные частицы карбида кремния: равномерно диспергированы в графитовой матрице, улучшают износостойкость и устойчивость к ионной эрозии, подходят для имплантации высоких доз (> 1×10¹⁷ ионов/см²).
Металлический молибден (Mo) или вольфрам (W): добавляется к графиту для образования композиционного материала, улучшающего высокотемпературную стабильность (> 500 ℃), подходящего для особых технологических требований.
Материалы покрытия
Покрытие методом физического осаждения из паровой фазы (PVD): например, TiC или BN, обеспечивающее химическую инертность и низкий коэффициент трения, уменьшающее растрескивание материала, вызванное ионными лучами.
Покрытие методом химического осаждения из паровой фазы (CVD): например, чистый SiC или Si₃N₄, толщиной до 10 мкм, подходящее для экстремальных технологических условий.
4. Возможности индивидуальной настройки: гибкое соответствие требованиям полупроводникового процесса
Настройка размера и формы
Custom Graphite Parts поддерживает настройку размеров компонентов в соответствии с моделями ионных имплантаторов (например, серии Axcelis GSD, Nissin NH), например настройку нестандартных апертурных решеток или камер неправильной формы для конкретных моделей.
Настройка рецептуры материала
Регулировка чистоты графита и коэффициента армирования в зависимости от типа имплантированных ионов (например, бора (B⁺), фосфора (P⁺), мышьяка (As⁺)), например, увеличение содержания SiC для высокоэнергетической имплантации мышьяка, чтобы противостоять повреждению от ионов большой массы. Настройка обработки поверхности
Предлагает различные варианты покрытия (например, TiC, BN, SiC) и уровни точности полировки (Ra 0,01–0,1 мкм) для удовлетворения различных требований к чистоте процесса; поддерживает локализованные покрытия (например, покрытие только на участке пути ионного луча) для снижения затрат.
Опции повышения производительности
Услуги предварительной обработки: такие как высокотемпературная вакуумная очистка (> 2000 ℃) для уменьшения газовыделения или предварительная бомбардировка ионным лучом для стабилизации структуры поверхности материала.
Интеграция мониторинга на протяжении всего срока службы: встраивание датчиков в компонент для мониторинга температуры, напряжения или потока ионного пучка в режиме реального времени для профилактического обслуживания.
Свяжитесь