O equipamento de implantação de iões Ai80HC (feixe elevado) é um implantador de iões de alta corrente especificamente concebido para linhas de produção de semicondutores de bolachas de silício de 12 polegadas. Foi concebido para processos avançados de dopagem de precisão no fabrico de circuitos integrados modernos, proporcionando um desempenho estável do feixe, uma elevada repetibilidade do processo e uma excelente precisão do controlo da dose.
O sistema opera dentro de uma ampla faixa de energia de 0,5 keV a 80 keV, permitindo condições flexíveis de implantação para engenharia de junção de profundidade rasa e média. Ele suporta múltiplas espécies de implantação, incluindo ¹¹B⁺, ⁴⁹BF₂⁺, ³¹P⁺, ⁷⁵As⁺, ¹⁴N⁺ e ¹H⁺, tornando-o adequado para uma ampla gama de processos de fabricação de dispositivos lógicos avançados e CMOS.
Com uma gama de ângulos de implantação de 0° a 45° e uma elevada precisão angular de ≤ 0,1°, o sistema assegura um controlo preciso da distribuição de dopantes e da engenharia do perfil da junção. Combinado com o paralelismo do feixe de ≤ 0,3° e a uniformidade de ≤ 1% (1σ), o Ai80HC (High Beam) proporciona uma estabilidade consistente do processo wafer-to-wafer e dentro do wafer.
Concebido para ambientes de produção de elevada eficiência, o sistema atinge um rendimento de ≥ 200 bolachas por hora (WPH), mantendo uma rigorosa estabilidade do processo, o que o torna adequado para linhas de fabrico de semicondutores avançados compatíveis com LSI.
Arquitetura do sistema
O Ai80HC adopta uma conceção de linha de luz madura e fiável, constituída por
- Fonte de iões
- Sistema de extração
- Analisador de massa
- Sistema de lentes magnéticas
- Tubo de aceleração
- Sistema de varrimento eletrostático
- Lente de formação de feixe paralelo
- Câmara de processamento (estação final)
- Sistema de Cassete / Carregador de Wafer
Está equipado com:
- Estágio de mandril de wafer eletrostático
- Tecnologia de fonte de iões de longa duração
- Sistema de manuseamento de bolachas totalmente automatizado
Esta arquitetura assegura uma elevada estabilidade do feixe, reduz o tempo de paragem para manutenção e melhora a repetibilidade do processo.
Principais especificações técnicas
| Item | Especificação |
|---|---|
| Tamanho da pastilha | 12 polegadas |
| Gama de energia | 0,5 - 80 keV |
| Elementos Implantados | ¹¹B⁺, ⁴⁹BF₂⁺, ³¹P⁺, ⁷⁵As⁺, ¹⁴N⁺, ¹H⁺ |
| Ângulo do implante | 0° - 45° |
| Precisão do ângulo | ≤ 0.1° |
| Intervalo de dose | 5E11 - 1E17 iões/cm² |
| Estabilidade da viga | ≤ 10% / hora (no espaço de 60 minutos; interrupção do feixe e formação de arcos ≤ 1 vez) |
| Paralelismo de vigas | ≤ 0.3° |
| Rendimento (WPH) | ≥ 200 bolachas/hora |
| Uniformidade (1σ) | ≤ 1% |
| Repetibilidade (1σ) | ≤ 1% |
| Compatibilidade de processos | Compatível com o processo LSI |
Principais caraterísticas e vantagens
1. Sistema de controlo inteligente
Equipado com uma plataforma de software visualizada e inteligente, permitindo uma operação simplificada, um diagnóstico rápido de falhas e uma elevada estabilidade do sistema durante a produção.
2. Fonte de iões de longa duração
Adopta um design avançado de fonte de iões com uma vida útil de ≥500 horas, reduzindo significativamente o tempo de inatividade e o custo de manutenção.
3. Capacidade de diagnóstico do feixe
Sistema integrado de medição do perfil do feixe 2D, capaz de monitorizar com precisão:
- Largura do feixe
- Altura do feixe
Isto melhora a precisão da implantação e aumenta a repetibilidade do processo.
4. Alta eficiência de produção
O Ai80HC oferece um desempenho de produção mais de 1,5 vezes superior ao dos sistemas convencionais, tornando-o adequado para ambientes de fabrico de semicondutores de grande volume.
5. Função de implante de padrão avançado
Suporta a implantação iónica padronizada, permitindo a distribuição da dose em:
- Regiões circulares
- Segmentação de bolachas por quadrantes
Isto permite:
- Múltiplas condições de processo numa única bolacha
- Redução do custo de desenvolvimento do processo
- Melhoria da eficiência da I&D
Exemplo: Uma única bolacha pode receber simultaneamente quatro condições de implantação diferentes em quatro quadrantes, acelerando significativamente a otimização do processo.
Aplicação
- Fabrico de dispositivos CMOS
- Fabrico avançado de circuitos integrados lógicos
- Dopagem de semicondutores de potência
- Linhas-piloto de semicondutores para investigação e desenvolvimento
- Produção de circuitos integrados à base de silício
Perguntas frequentes (FAQ)
1. Para que tamanho de bolacha foi concebido o sistema Ai80HC (High Beam)?
O sistema de implantação iónica Ai80HC (feixe elevado) foi concebido para linhas de produção de bolachas de silício de 12 polegadas, o que o torna adequado para o fabrico de semicondutores avançados e para o fabrico de circuitos integrados de grande volume.
2. Qual é a gama de energia e a capacidade de processamento deste sistema?
O sistema funciona numa gama de energia de 0,5 keV a 80 keV, suportando implantação superficial e de profundidade média. É compatível com os processos LSI, incluindo a formação de junções pouco profundas e a engenharia de fonte/dreno em estruturas de dispositivos avançados.
3. Qual é o nível de precisão e estabilidade do sistema?
O Ai80HC (High Beam) garante uma elevada consistência do processo com:
- Precisão angular ≤ 0,1°
- Uniformidade (1σ) ≤ 1%
- Repetibilidade (1σ) ≤ 1%
- Paralelismo do feixe ≤ 0,3°
Estas especificações garantem um desempenho estável de wafer para wafer e uma produção de semicondutores de elevado rendimento.
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