L'équipement d'implantation ionique Ai80HC (High Beam) est un implanteur ionique à courant élevé spécialement conçu pour les lignes de production de semi-conducteurs à partir de tranches de silicium de 12 pouces. Il est conçu pour les processus de dopage de précision avancés dans la fabrication moderne de circuits intégrés, offrant des performances de faisceau stables, une répétabilité élevée du processus et une excellente précision de contrôle de la dose.
Le système fonctionne dans une large gamme d'énergie de 0,5 keV à 80 keV, ce qui permet des conditions d'implantation flexibles pour l'ingénierie des jonctions peu profondes et moyennement profondes. Il prend en charge plusieurs espèces d'implantation, notamment ¹¹B⁺, ⁴⁹BF₂⁺, ³¹P⁺, ⁷⁵As⁺, ¹⁴N⁺ et ¹H⁺, ce qui le rend adapté à une large gamme de processus de fabrication de dispositifs CMOS et de dispositifs logiques avancés.
Avec une plage d'angles d'implantation de 0° à 45° et une grande précision angulaire de ≤ 0,1°, le système assure un contrôle précis de la distribution du dopant et de l'ingénierie du profil de la jonction. Associé à un parallélisme de faisceau de ≤ 0,3° et à une uniformité de ≤ 1% (1σ), l'Ai80HC (High Beam) offre une stabilité de processus cohérente d'un wafer à l'autre et à l'intérieur d'un wafer.
Conçu pour les environnements de production à haut rendement, le système atteint un débit de ≥ 200 plaquettes par heure (WPH) tout en maintenant une stricte stabilité du processus, ce qui le rend adapté aux lignes de fabrication de semi-conducteurs avancés compatibles avec les LSI.
Architecture du système
L'Ai80HC adopte une conception de ligne de faisceaux mature et fiable, composée de
- Source d'ions
- Système d'extraction
- Analyseur de masse
- Système de lentilles magnétiques
- Tube d'accélération
- Système de balayage électrostatique
- Lentille de mise en forme de faisceau parallèle
- Chambre de traitement (poste final)
- Système de chargement et de cassettes de plaquettes
Il est équipé de :
- Plateau de serrage électrostatique pour plaquettes de silicium
- Technologie de source d'ions à longue durée de vie
- Système de manutention des plaquettes entièrement automatisé
Cette architecture garantit une grande stabilité du faisceau, une réduction des temps d'arrêt pour maintenance et une meilleure répétabilité des processus.
Principales spécifications techniques
| Objet | Spécifications |
|---|---|
| Taille de la plaquette | 12 pouces |
| Gamme d'énergie | 0,5 - 80 keV |
| Éléments implantés | ¹¹B⁺, ⁴⁹BF₂⁺, ³¹P⁺, ⁷⁵As⁺, ¹⁴N⁺, ¹H⁺ |
| Angle de l'implant | 0° - 45° |
| Précision de l'angle | ≤ 0.1° |
| Gamme de doses | 5E11 - 1E17 ions/cm² |
| Stabilité de la poutre | ≤ 10% / heure (dans les 60 minutes ; interruption du faisceau et arc ≤ 1 fois) |
| Parallélisme des poutres | ≤ 0.3° |
| Débit (WPH) | ≥ 200 plaquettes/heure |
| Uniformité (1σ) | ≤ 1% |
| Répétabilité (1σ) | ≤ 1% |
| Compatibilité des processus | Compatible avec le processus LSI |
Principales caractéristiques et avantages
1. Système de contrôle intelligent
Équipé d'une plate-forme logicielle visualisée et intelligente, il permet une utilisation simplifiée, un diagnostic rapide des défaillances et une grande stabilité du système pendant la production.
2. Source d'ions à longue durée de vie
Adopte une conception avancée de la source d'ions avec une durée de vie de ≥500 heures, réduisant considérablement les temps d'arrêt et les coûts de maintenance.
3. Capacité de diagnostic des faisceaux
Système intégré de mesure du profil du faisceau en 2D, capable de contrôler avec précision :
- Largeur du faisceau
- Hauteur du faisceau
Cela permet d'améliorer la précision de l'implantation et la répétabilité du processus.
4. Efficacité élevée de la production
L'Ai80HC offre un débit de plus de 1,5 fois supérieur à celui des systèmes conventionnels, ce qui le rend adapté aux environnements de fabrication de semi-conducteurs à haut volume.
5. Fonctionnement des implants à modèle avancé
Permet l'implantation d'ions par motifs, ce qui permet de distribuer la dose dans :
- Régions circulaires
- Segmentation des plaques de silicium par quadrant
Cela permet :
- Conditions de traitement multiples sur une seule tranche de silicium
- Réduction des coûts de développement des procédés
- Amélioration de l'efficacité de la R&D
Exemple : Une seule plaquette peut recevoir simultanément quatre conditions d'implantation différentes dans quatre quadrants, ce qui accélère considérablement l'optimisation du processus.
Application
- Fabrication de dispositifs CMOS
- Fabrication de circuits intégrés logiques avancés
- Dopage des semi-conducteurs de puissance
- Lignes pilotes pour la recherche et le développement de semi-conducteurs
- Production de circuits intégrés à base de silicium
Foire aux questions (FAQ)
1. Pour quelle taille de plaquette le système Ai80HC (High Beam) est-il conçu ?
Le système d'implantation ionique Ai80HC (High Beam) est conçu pour les lignes de production de plaquettes de silicium de 12 pouces, ce qui le rend adapté à la fabrication de semi-conducteurs avancés et à la fabrication de circuits intégrés en grand volume.
2. Quelle est la gamme d'énergie et la capacité de traitement de ce système ?
Le système fonctionne dans une gamme d'énergie allant de 0,5 keV à 80 keV, permettant une implantation à la fois peu profonde et moyennement profonde. Il est compatible avec les processus LSI, y compris la formation de jonctions peu profondes et l'ingénierie source/drain dans les structures de dispositifs avancés.
3. Quel est le niveau de précision et de stabilité du système ?
L'Ai80HC (High Beam) assure une grande cohérence du processus avec :
- Précision de l'angle ≤ 0,1°
- Uniformité (1σ) ≤ 1%
- Répétabilité (1σ) ≤ 1%
- Parallélisme de la poutre ≤ 0,3°.
Ces spécifications garantissent des performances stables de wafer à wafer et une production de semi-conducteurs à haut rendement.
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