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<\/figure>\n\n\n\nIonenimplantationsverfahren<\/h2>\n\n\n\n
Der Prozess der Ionenimplantation umfasst mehrere wichtige Schritte:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Ionenerzeugung
Dotierungsgase oder feste Quellen werden in der Ionenquelle ionisiert, um geladene Teilchen zu erzeugen.<\/li>\n\n\n\n - Ionenbeschleunigung
Die Ionen werden auf ein bestimmtes Energieniveau beschleunigt, das die Implantationstiefe bestimmt.<\/li>\n\n\n\n - Massenanalyse
Ein magnetischer Analysator w\u00e4hlt die gew\u00fcnschten Ionenarten aus und gew\u00e4hrleistet die Reinheit des Strahls.<\/li>\n\n\n\n - Beam Scanning und Implantation
Der Ionenstrahl wird \u00fcber die Waferoberfl\u00e4che gescannt, um eine gleichm\u00e4\u00dfige Implantation zu erreichen.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\nNach der Implantation wird der Wafer in der Regel getempert, um Gittersch\u00e4den zu reparieren und Dotierstoffe zu aktivieren. Zu den g\u00e4ngigen Gl\u00fchverfahren geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Schnelle thermische Verarbeitung (RTP) bei 1000-1100\u00b0C<\/li>\n\n\n\n
- Lasergl\u00fchen f\u00fcr lokale Erw\u00e4rmung und geringes W\u00e4rmebudget<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Klassifizierung von Ionenimplantationsger\u00e4ten<\/h2>\n\n\n\n
Nach Energieniveau<\/h3>\n\n\n\n
Niederenergie-Ionenimplantatoren (<100 keV)
F\u00fcr ultraflache \u00dcberg\u00e4nge, Source\/Drain-Implantation und fortschrittliche Logikbausteine wie KI-Chips, CPUs, DRAM und CIS.<\/p>\n\n\n\nIonenimplantierger\u00e4te mittlerer Energie (100-300 keV)
Wird f\u00fcr die Anpassung der Schwellenspannung, leicht dotierte Drain-Strukturen und Prozesse wie SIMOX und Smart Cut verwendet.<\/p>\n\n\n\nHochenergie-Ionenimplantatoren (>300 keV)
Wird f\u00fcr die Tiefenimplantation in Leistungsbauelementen, RF-Chips und optischen Kommunikationsbauelementen verwendet und erm\u00f6glicht Dotierungstiefen im Mikrometerbereich.<\/p>\n\n\n\nMit Strahlstrom<\/h3>\n\n\n\n
Niederstrom-Implantierger\u00e4te (100 nA - 100 \u03bcA)
Geeignet f\u00fcr Pr\u00e4zisionsanwendungen, die eine genaue Dosierungskontrolle erfordern.<\/p>\n\n\n\nMittelstrom-Implantierger\u00e4te (100 \u03bcA - 2000 \u03bcA)
Weit verbreitet in Standard-Halbleiterfertigungsprozessen.<\/p>\n\n\n\nHochstrom-Implantierger\u00e4te (2 mA - 30 mA)
Entwickelt f\u00fcr Anwendungen mit hoher Dosis und hohem Durchsatz, wie z. B. Source\/Drain-Implantation.<\/p>\n\n\n\nUltrahochstrom-Implantierger\u00e4te (>30 mA)
Wird in speziellen Produktionsumgebungen mit hohem Volumen oder hoher Dosis verwendet.<\/p>\n\n\n\nNach besonderer Funktion<\/h3>\n\n\n\n
Sauerstoff-Ionen-Implantierger\u00e4te
Wird f\u00fcr die SOI-Fertigung (Silicon-on-Insulator) verwendet.<\/p>\n\n\n\nWasserstoff-Ionen-Implantierger\u00e4te
Angewandt in Smart-Cut- und Materialentwicklungsprozessen.<\/p>\n\n\n\nHochtemperatur-Ionenimplantierger\u00e4te
Erm\u00f6glicht die Implantation bei erh\u00f6hten Temperaturen f\u00fcr Materialien wie SiC und moderne Halbleiteranwendungen.<\/p>\n\n\n\nSystemarchitektur<\/h2>\n\n\n\n
Ein Ionenimplantationssystem besteht in der Regel aus f\u00fcnf gro\u00dfen Teilsystemen:<\/p>\n\n\n\n
Gasanlage
Bereitstellung und sichere Handhabung von Spezialgasen wie Arsin (AsH\u2083), Phosphin (PH\u2083) und Bortrifluorid (BF\u2083).<\/p>\n\n\n\nStrom und elektrisches System
Liefert Hochspannungsenergie f\u00fcr die Ionenbeschleunigung und die Erzeugung von Magnetfeldern.<\/p>\n\n\n\nVakuum-System
Aufrechterhaltung von Hochvakuumbedingungen zur Verringerung von Ionenstreuung und Kontamination, in der Regel unter Verwendung von Turbopumpen und Kryopumpen.<\/p>\n\n\n\nKontrollsystem
Verwaltet Strahlparameter, Wafer-Handling und Prozessautomatisierung.<\/p>\n\n\n\nBeamline-System
Der Kern der Ausr\u00fcstung, einschlie\u00dflich:<\/p>\n\n\n\n- \n
- Ionenquelle<\/li>\n\n\n\n
- Extraktionssystem<\/li>\n\n\n\n
- Massenanalyseger\u00e4t<\/li>\n\n\n\n
- Beschleunigungsrohr<\/li>\n\n\n\n
- Strahlablenkungssystem<\/li>\n\n\n\n
- Prozesskammer<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Dieses System bestimmt die Implantationsgenauigkeit, die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit und die Gesamtleistung.<\/p>\n\n\n\n
Markt\u00fcbersicht<\/h2>\n\n\n\n
Branchenangaben zufolge wird der Weltmarkt f\u00fcr Ionenimplantationsanlagen im Jahr 2022 etwa 20,6 Milliarden RMB erreichen. Auf den chinesischen Markt entfielen rund 6,6 Mrd. RMB, was etwa 32 Prozent des Weltmarktes entspricht.<\/p>\n\n\n\n
Was die Segmentierung betrifft:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Hochstrom-Implantierger\u00e4te dominieren den Markt mit einem Anteil von etwa 61 Prozent.<\/li>\n\n\n\n
- Auf Mittelstrom-Implantateure entfallen etwa 20 Prozent<\/li>\n\n\n\n
- Der restliche Anteil entf\u00e4llt auf Hochenergie- und Spezialsysteme<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Globale Wettbewerbslandschaft<\/h2>\n\n\n\n
Der Markt f\u00fcr Ionenimplantationsanlagen ist stark konzentriert und wird von einigen wenigen f\u00fchrenden internationalen Unternehmen beherrscht.<\/p>\n\n\n\n
Angewandte Materialien
Es h\u00e4lt mehr als 50 Prozent des weltweiten Marktanteils. Sein Portfolio umfasst Hochstrom-, Mittelstrom- und Ultrahochdosis-Ionenimplantationssysteme. Das Unternehmen st\u00e4rkte seine Position durch die \u00dcbernahme von Varian Semiconductor.<\/p>\n\n\n\nAxcelis-Technologien
Ein f\u00fchrender Anbieter von Hochenergie-Ionenimplantern mit einem Marktanteil von etwa 55 Prozent in diesem Segment. Das Unternehmen verzeichnete eine starke finanzielle Leistung und expandiert weiter im Bereich der Leistungshalbleiteranwendungen.<\/p>\n\n\n\nNissin Ion Ausr\u00fcstung
Konzentriert sich auf Mittelstrom-Ionenimplanter und hat an mehreren Halbleiterprojekten in China teilgenommen.<\/p>\n\n\n\nSumitomo Schwerindustrie
Produziert in erster Linie Mittelstrom-Ionenimplantationssysteme.<\/p>\n\n\n\nSEN-Gesellschaft
Bietet eine vollst\u00e4ndige Palette von Ionenimplantationsger\u00e4ten an, darunter Hochstrom-, Mittelstrom- und Hochenergiesysteme, allerdings mit einem relativ geringen Marktanteil auf dem chinesischen Festland.<\/p>\n\n\n\nEntwicklung der inl\u00e4ndischen Hersteller<\/h2>\n\n\n\n
In den letzten Jahren haben chinesische Hersteller von Halbleiteranlagen bedeutende Fortschritte gemacht. So wurde beispielsweise ein von einem einheimischen Unternehmen entwickelter 12-Zoll-Niedertemperatur-Ionenimplantator erfolgreich an einen f\u00fchrenden Hersteller von Logikchips geliefert.<\/p>\n\n\n\n
Lokale Unternehmen entwickeln aktiv Hochstrom-, Mittelstrom- und Hochenergie-Ionenimplantationssysteme. Obwohl der heimische Markt immer noch von internationalen Anbietern dominiert wird, erreichen chinesische Hersteller allm\u00e4hlich die Prozessvalidierung und f\u00fchren fortschrittliche Produktionslinien ein.<\/p>\n\n\n\n
Schlussfolgerung<\/h2>\n\n\n\n