中束流离子注入机

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（Mediu m Cu rrent）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． B 12Kev 1.6E12 30μA 2． B 185Kev 2.254E13 156μA 3． P 20Kev 6E13 850μA 4． As 200Kev 2.7E12 50μA §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Ex ceed2000AH 型，另外还有Ax celis 公司生产的NV-8250型和Varian 公司的EHPi 500型。下面给出的是Nissin 的Ex ceed2000AH 的外观图 机台的基本情况为： 3200W * 6385L * 2600H 重量为17，500Kg, 地板承受的压力为1000Kg/m2 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 End Station, Beam Line, Ion Sou rce 三个大的部分。 2.3 主要部件 2.3.1 离子源（Ion Source）。 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 Arc chamber 和 Ex traction electrode 系统。 1． Arc chamber. Arc chamber 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Arc chamber 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． Ex traction electrode 离子产生以后，我们必须把它从 Arc chamber 中吸取出来，因此在 Arc chamber 上加40kv 的正电压，Ex traction electrode 系统的另一端接地，这样正离子就从 Arc chamber 的窗口中被吸出来，获得40kv 的能量。 离子撞在接地的electrode 上，会产生电子，在电场的作用下撞击 Arc chamber，会损坏 Arc chamber 和产生 X-ray ，为防止这种现象，我...