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【兆恒機械】離子注入技術與設備常見故障分析

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  • 添(tian)加日期:2022年(nian)08月11日

摘要:介(jie)紹(shao)了(le)離子(zi)注(zhu)入(ru)技術(shu)的特點及其原理,在分析介(jie)紹(shao)其設備(bei)(bei)種(zhong)類的基礎(chu)上,簡要概述了(le)離子(zi)注(zhu)入(ru)設備(bei)(bei)的基本結(jie)構,詳細(xi)分析了(le)影響注(zhu)入(ru)工藝的各(ge)種(zhong)因素,根據多年的設備(bei)(bei)維護經驗,總(zong)結(jie)歸納了(le)離子(zi)注(zhu)入(ru)機的常(chang)見故障(zhang),并提出了(le)各(ge)種(zhong)故障(zhang)的處理措施。

  離(li)(li)(li)(li)子注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)是(shi)現代(dai)集(ji)成電(dian)路制造(zao)中(zhong)的(de)一(yi)(yi)種非常(chang)重(zhong)要的(de)摻(chan)雜(za)技術,它以離(li)(li)(li)(li)子加速的(de)方式將摻(chan)雜(za)元素(su)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)到(dao)半導(dao)(dao)(dao)體晶片內部,改變其導(dao)(dao)(dao)電(dian)特(te)性并最(zui)終形(xing)成所需的(de)器件結構。離(li)(li)(li)(li)子注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)工藝(yi)有(you)許多優點,已大(da)規模取代(dai)了擴散(san)工藝(yi),成為(wei)半導(dao)(dao)(dao)體工藝(yi)中(zhong)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)摻(chan)雜(za)技術。離(li)(li)(li)(li)子注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)機(ji)的(de)工作(zuo)過程為(wei):離(li)(li)(li)(li)子源(yuan)將摻(chan)雜(za)元素(su)電(dian)離(li)(li)(li)(li)為(wei)帶正電(dian)荷的(de)離(li)(li)(li)(li)子,由(you)吸極把離(li)(li)(li)(li)子從源(yuan)中(zhong)提(ti)取出來(lai),經(jing)過磁分(fen)(fen)析器分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li),把所需的(de)離(li)(li)(li)(li)子與其它離(li)(li)(li)(li)子分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)出來(lai),再由(you)加速器將摻(chan)雜(za)離(li)(li)(li)(li)子加速到(dao)所需能量,最(zui)后(hou)由(you)聚焦掃描系(xi)統把離(li)(li)(li)(li)子注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)半導(dao)(dao)(dao)體材料中(zhong)。離(li)(li)(li)(li)子注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)機(ji)是(shi)半導(dao)(dao)(dao)體工藝(yi)中(zhong)最(zui)復雜(za)的(de)設(she)備之一(yi)(yi),其設(she)備維(wei)修涉及(ji)物理(li)、電(dian)氣、機(ji)械、機(ji)電(dian)一(yi)(yi)體化(hua)、自動控制等多門學科知識(shi)。

1離子注入技術的特點及原理

  1.1離子注入技術的特點

  離子注(zhu)入技術(shu)是一種純凈的表面(mian)處理技術(shu),它無需在高溫環(huan)境下(xia)進行,故不會改變加工(gong)工(gong)件的外形和表面(mian)光潔(jie)度。其主要(yao)特(te)點如下(xia):

  (1)注(zhu)入離子的純度高、能(neng)量單一(yi),注(zhu)入環境清(qing)潔、干燥,雜(za)質污染極低。

  (2)注入離子的劑量可精確控制,因(yin)而摻雜的均(jun)勻性高。

  (3)離子(zi)的注入可(ke)在(zai)常溫下進(jin)行,因而對離子(zi)掩蔽(bi)層的要(yao)求不(bu)苛刻,二氧化硅(gui)、光刻膠等都可(ke)以作為掩蔽(bi)層。

  (4)離子注(zhu)入的摻雜(za)濃度不(bu)受雜(za)質在襯(chen)底中(zhong)的固溶度限制(zhi)。不(bu)會改變化合物半導體材料的組份。

  (5)離子注入的(de)橫向(xiang)摻(chan)雜效應很小(xiao),有利于(yu)縮小(xiao)芯片(pian)的(de)面積,降低(di)功耗。

  (6)離子注入的缺點是高能離子的轟(hong)擊會(hui)對半導體材料(liao)的晶格結構造成損傷。

  1.2離子注入技術原理

  離子注入是將離子源產生的離子分離提純,經加速后高速射向材料表面并注入到材料體內的一種技術。注入離子進入材料表面,與材料中的原子碰撞,將其擠進內部,這些被撞離的原子再與其它原子碰撞,如此持續約數百納秒內,將在材料中形成一個有數百個間隙原子和空位的區域(如圖1所示)。這種級聯碰撞會在材料表面形成一個注入元素的濃度峰,其分布為高斯分布。離子注入的深度是離子能量、質量以及基體原子質量的函數,能量愈高,注入愈深。一般情況下,離子越輕活基體原子越輕,注入越深。當離子注入到材料內部,離子便被材料吸收,成為材料的一部分,因而注入層不會脫落或剝離,注入的離子能夠與固體原子,或者彼此之間發生一系列物理的和化學的相互作用,入射離子逐漸損失能量,最后停留在材料中,并(bing)使(shi)材料(liao)(liao)的(de)表面成分(fen)、結(jie)構和性能(neng)發生變化,進而(er)優(you)化材料(liao)(liao)表面性能(neng),獲(huo)得某些新的(de)優(you)異性能(neng)。



2離子注入機分類及設備結構

  2.1離子注入機分類

  離子注入設備是半導體(ti)制(zhi)造(zao)中重要(yao)的(de)工(gong)(gong)藝設備,按照使用工(gong)(gong)藝及離子的(de)能量(liang)和離子束電流(liu)大(da)小可分(fen)為(wei)高能量(liang)、高電流(liu)、中電流(liu)三(san)種[1]。

  (1)高能量注(zhu)入機(ji)的(de)(de)離(li)子束具有較高能量,一般可達到500keV以上,但其摻(chan)雜(za)濃度較低,主(zhu)要用于材料襯底的(de)(de)深阱(jing)摻(chan)雜(za)。

  (2)高電流注入(ru)機能獲得(de)較大的離子(zi)束(shu)電流,其(qi)摻(chan)雜(za)濃(nong)度大,但注入(ru)深度較淺,主要(yao)用于器件的源漏區摻(chan)雜(za)和(he)LDD區摻(chan)雜(za)。

  (3)中電流注入(ru)機(ji)應用(yong)比較廣泛(fan),它的離子(zi)(zi)能量和(he)束流大小(xiao)遠小(xiao)于高能量和(he)高電流注入(ru)機(ji),被廣泛(fan)應用(yong)于除深井摻(chan)(chan)雜和(he)源漏摻(chan)(chan)雜以外幾乎所有的離子(zi)(zi)摻(chan)(chan)雜工藝。

  2.2離子注入機設備結構

  離(li)子注入機的設備結(jie)構包括離(li)子源(yuan)、磁分析器、掃(sao)描系統、聚焦加速系統和注入系統,如圖2所(suo)示(shi)。


  2.2.1離子源

  離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)是離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)注入機的關鍵部件之一,其(qi)作用是使(shi)摻雜(za)氣(qi)體(ti)(ti)電(dian)(dian)離(li)(li)(li)為離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)形成(cheng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束。摻雜(za)氣(qi)體(ti)(ti)通過管道進入離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)的電(dian)(dian)弧(hu)反(fan)應(ying)室,被反(fan)應(ying)室中(zhong)燈絲激發的熱電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)轟擊,形成(cheng)等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)。這些(xie)等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)在(zai)反(fan)應(ying)室外(wai)的負(fu)電(dian)(dian)壓電(dian)(dian)極作用下,其(qi)中(zhong)的正離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)便(bian)從等離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)中(zhong)分(fen)離(li)(li)(li)出(chu)來,離(li)(li)(li)幵電(dian)(dian)弧(hu)反(fan)應(ying)室,形成(cheng)具有一定能量(liang)的離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束。目前廣(guang)泛使(shi)用的離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)主要(yao)有BERNAS和IHC兩種(zhong)[2]。


  2.2.2磁分析器

  離子源中產生的離子通常是多種離子,而在實際工藝加工中只需要一種雜質離子。因此,必須采取磁分析器對離子束進行分離,選出所需的單一離子。在磁分析器中,離子束流在與磁場垂直的平面內以恒定速度在真空中運動,離子束中的粒子在洛侖茲(zi)力的(de)(de)(de)作用下,作勻速(su)(su)圓(yuan)周(zhou)運(yun)動。由于不同(tong)質(zhi)量的(de)(de)(de)離子(zi),其勻速(su)(su)圓(yuan)周(zhou)運(yun)動的(de)(de)(de)半徑是完全(quan)不同(tong)的(de)(de)(de),因此,磁(ci)(ci)分析(xi)器便將不同(tong)質(zhi)量的(de)(de)(de)離子(zi)一(yi)一(yi)分離開來,只把所需要的(de)(de)(de)雜質(zhi)挑選出來。通(tong)常磁(ci)(ci)分析(xi)器被制成70°至(zhi)120°的(de)(de)(de)彎曲腔(qiang)體,內(nei)壁兩側裝有(you)石墨擋板。在與離子(zi)路徑垂(chui)直的(de)(de)(de)方向上下,各有(you)一(yi)個(ge)通(tong)電磁(ci)(ci)鐵,其作用是調節分析(xi)磁(ci)(ci)場的(de)(de)(de)強度(du)大(da)小。

  2.2.3掃描系統

  離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)是(shi)(shi)一條線狀高(gao)速離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)流,必須通過掃(sao)描(miao)(miao)(miao)覆蓋整(zheng)個注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)區。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)方式有固(gu)(gu)定樣(yang)品移動離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)和固(gu)(gu)定離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)移動樣(yang)品兩種。離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)機的(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)系統有四種,分別是(shi)(shi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)、機械掃(sao)描(miao)(miao)(miao)、混合掃(sao)描(miao)(miao)(miao)以及(ji)平行(xing)掃(sao)描(miao)(miao)(miao),目前(qian)最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)靜電(dian)(dian)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)系統。靜電(dian)(dian)掃(sao)描(miao)(miao)(miao)系統由兩組(zu)(zu)平行(xing)的(de)(de)(de)(de)靜電(dian)(dian)偏轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)板組(zu)(zu)成,一組(zu)(zu)進(jin)行(xing)橫向(xiang)偏轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),另一組(zu)(zu)進(jin)行(xing)縱(zong)向(xiang)偏轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。在平行(xing)電(dian)(dian)極板上施(shi)加電(dian)(dian)場,正離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)就會向(xiang)低電(dian)(dian)壓一側的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)極板偏轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),改變(bian)電(dian)(dian)壓大小就可以改變(bian)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)偏轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)角度(du)。這(zhe)種掃(sao)描(miao)(miao)(miao)的(de)(de)(de)(de)優點是(shi)(shi)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)和中性離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)不會發生偏轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),能(neng)夠從束(shu)(shu)流中消除。其缺點是(shi)(shi)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)不能(neng)垂直轟擊(ji)樣(yang)片,會導致注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)掩膜(mo)圖形的(de)(de)(de)(de)陰影(ying)效應,阻礙離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)。

  2.2.4聚焦與加速系統

  聚(ju)(ju)焦系統:從磁分析器(qi)加(jia)速出來的(de)離子(zi)(zi)束(shu)由(you)(you)于(yu)都是正離子(zi)(zi),相(xiang)互排斥(chi),因此離子(zi)(zi)束(shu)會有一(yi)個張角,為了減少束(shu)流損失,使(shi)離子(zi)(zi)束(shu)能均勻的(de)分布于(yu)被注(zhu)入(ru)的(de)樣片表面,通常要(yao)用電(dian)磁透鏡加(jia)以聚(ju)(ju)焦。離子(zi)(zi)束(shu)的(de)聚(ju)(ju)焦器(qi)一(yi)般由(you)(you)數(shu)對同(tong)電(dian)位極板組(zu)成,通過加(jia)載一(yi)定(ding)的(de)電(dian)壓來調節(jie)離子(zi)(zi)束(shu)的(de)聚(ju)(ju)集效果。

  加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi):從離子(zi)源(yuan)吸出的雜質離子(zi),必須通過一(yi)個具(ju)有強電(dian)(dian)場(chang)作(zuo)用的加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)進(jin)行加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)或(huo)減速(su)(su)(su)(su),以獲得工(gong)藝(yi)加(jia)(jia)(jia)工(gong)所(suo)需(xu)的離子(zi)能量。在磁(ci)(ci)分析器(qi)(qi)之(zhi)(zhi)前,離子(zi)獲得的加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)通常稱為(wei)“前加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)”,通過磁(ci)(ci)分析器(qi)(qi)后,離子(zi)可以再次獲另外一(yi)段加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)或(huo)減速(su)(su)(su)(su),通常稱之(zhi)(zhi)為(wei)“后加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)或(huo)減速(su)(su)(su)(su)”。離子(zi)注入機(ji)常用的后加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)或(huo)減速(su)(su)(su)(su)方(fang)式(shi)有直流和(he)射頻兩種,加(jia)(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)器(qi)(qi)主要由真空室(shi)和(he)高壓電(dian)(dian)源(yuan)組成。

  2.2.5注入系統

  離子注入機的內部腔體需要維持在極低的真空狀態下,通常其腔體壓力小于5×10-7t。這是為了避免離(li)(li)子(zi)束從電(dian)離(li)(li)產(chan)生到最后(hou)的(de)掃描注(zhu)入(ru)(ru)受到空間其(qi)它粒子(zi)的(de)干擾。離(li)(li)子(zi)注(zhu)入(ru)(ru)機的(de)真(zhen)(zhen)空系統由(you)干泵(beng)、分子(zi)泵(beng)和(he)冷(leng)泵(beng)組成(cheng)。另(ling)外,離(li)(li)子(zi)源(yuan)的(de)真(zhen)(zhen)空也(ye)需要保持在極低壓(ya)力下,若(ruo)壓(ya)力高出要求,則電(dian)弧(hu)腔(qiang)和(he)吸極間極易(yi)放電(dian),造(zao)成(cheng)離(li)(li)子(zi)束不(bu)穩(wen)定。若(ruo)離(li)(li)子(zi)注(zhu)入(ru)(ru)機內部腔(qiang)體的(de)真(zhen)(zhen)空壓(ya)力過高,將會(hui)引起離(li)(li)子(zi)和(he)殘余氣體分子(zi)的(de)碰撞,造(zao)成(cheng)離(li)(li)子(zi)束電(dian)流(liu)降低,還會(hui)造(zao)成(cheng)電(dian)荷交換形成(cheng)能量污染。

3影響離子注入工藝的因素和設備常見故障處理

  3.1影響離子注入工藝的因素

  影響離子注入工(gong)藝均(jun)勻性(xing)的因素很(hen)多,其(qi)中(zhong)最主要的有四種。

  3.1.1注入系統的真空度

  注入機系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)空度(du)(du)對其束流(liu)品質有非常大的(de)(de)(de)影(ying)響。如果(guo)真(zhen)(zhen)空度(du)(du)過低,一方(fang)面會導(dao)致(zhi)注入機的(de)(de)(de)束流(liu)比較(jiao)小,致(zhi)使注入的(de)(de)(de)速度(du)(du)降低;另一方(fang)面,將導(dao)致(zhi)離子流(liu)的(de)(de)(de)聚焦不(bu)好(hao),注入的(de)(de)(de)純(chun)度(du)(du)達不(bu)到(dao)要求。另外,真(zhen)(zhen)空度(du)(du)對注入的(de)(de)(de)均勻(yun)性也有一定的(de)(de)(de)影(ying)響,因(yin)為離子束在加速的(de)(de)(de)路徑上被一些(xie)雜(za)散(san)的(de)(de)(de)氣體分子阻擋,導(dao)致(zhi)同一片樣(yang)品中離子注入深度(du)(du)的(de)(de)(de)均勻(yun)性變(bian)差(cha)。

  離(li)子束(shu)從(cong)離(li)子源到注入靶要經歷(li)較(jiao)(jiao)長(chang)的(de)路徑,這(zhe)對(dui)于(yu)(yu)整個(ge)系統(tong)的(de)真空(kong)度提出(chu)了較(jiao)(jiao)高的(de)要求。如果真空(kong)度不(bu)夠,則離(li)子束(shu)將(jiang)與系統(tong)內(nei)殘余的(de)氣體分子發生(sheng)級聯碰(peng)撞,產生(sheng)許多低能(neng)電子和(he)派(pai)生(sheng)離(li)子,導致離(li)子運動(dong)方向雜亂。這(zhe)不(bu)僅對(dui)于(yu)(yu)離(li)子束(shu)本身是一種污染,同(tong)時因為碰(peng)撞的(de)隨機性,使得離(li)子束(shu)的(de)能(neng)量統(tong)計出(chu)現偏差,表現出(chu)較(jiao)(jiao)高的(de)能(neng)散(san)度。

  3.1.2樣品表面的潔凈度

  離(li)(li)子注(zhu)(zhu)入(ru)對(dui)顆粒污染非(fei)常(chang)敏感,樣(yang)片表(biao)面(mian)的顆粒會阻礙離(li)(li)子流(liu)的注(zhu)(zhu)入(ru)。通常(chang)注(zhu)(zhu)入(ru)的束流(liu)越(yue)大越(yue)容易產(chan)生(sheng)更(geng)多顆粒,雖然注(zhu)(zhu)入(ru)后這(zhe)些(xie)顆粒可以清洗掉,但其對(dui)注(zhu)(zhu)入(ru)的遮(zhe)擋(dang)將在(zai)樣(yang)品(pin)的注(zhu)(zhu)入(ru)層中產(chan)生(sheng)一些(xie)致(zhi)命的缺陷。大多數顆粒的產(chan)生(sheng)是由其它工序或者環(huan)境因素導致(zhi)的,另外(wai),實際工藝中各種操(cao)作的規范性及正(zheng)(zheng)確性也非(fei)常(chang)關鍵。不(bu)正(zheng)(zheng)確的拿(na)取樣(yang)品(pin)、不(bu)正(zheng)(zheng)確的抽(chou)真空步驟以及在(zai)系統充氣(qi)時使(shi)用未經過濾的氣(qi)體(ti)等都(dou)產(chan)生(sheng)較多顆粒[3]。

  3.1.3聚焦與掃描

  從(cong)離子源加速管吸出的離子流是發散的,其束流密度很不均(jun)勻,必(bi)須進行(xing)聚焦(jiao)合軸處理(li),為隨后的掃(sao)描提(ti)供細小的優質(zhi)束斑,掃(sao)描面內的束流信(xin)號才能對(dui)稱一致,注入層雜(za)質(zhi)分布才能均(jun)勻。

  3.1.4束流大小的選擇

  離子束入(ru)射到絕(jue)緣(yuan)材料(liao)晶(jing)(jing)片(pian)上,會(hui)在這些材料(liao)表(biao)面形成電(dian)荷積累(lei)(lei)層,這種現(xian)象(xiang)叫做晶(jing)(jing)片(pian)電(dian)荷積累(lei)(lei)。晶(jing)(jing)片(pian)表(biao)面的積累(lei)(lei)電(dian)荷對注入(ru)的離子會(hui)產生散射作用,影響注入(ru)的均(jun)勻(yun)性。注入(ru)的束流越大(da),晶(jing)(jing)片(pian)的電(dian)荷積累(lei)(lei)越嚴重,因此,在工藝加(jia)工中,應根據需要盡量(liang)選擇較(jiao)小的束流。

  3.2注入機常見故障及處理

  離子注入機常見故障主要有四類,分別是部(bu)件老化(hua)、真空問(wen)題(ti)、電源問(wen)題(ti)和系(xi)統污染(ran)。

  3.2.1部件老化

  國內注入機大(da)多(duo)是引進(jin)(jin)國外生產(chan)線的二手設(she)備,所以部(bu)(bu)(bu)件老化是經常遇(yu)到的故障問題。在注入機系統的維修中,要仔細分析判斷,對其真空部(bu)(bu)(bu)件、高低電位控制光纖和一些經常動作的運動部(bu)(bu)(bu)件等,要進(jin)(jin)行(xing)定期檢查維護(hu),及時(shi)更換老化部(bu)(bu)(bu)件,緊固松動的螺釘(ding)等。

  3.2.2真空問題

  注(zhu)入(ru)機設(she)備系統(tong)真空(kong)的(de)好(hao)壞,是(shi)影(ying)響注(zhu)入(ru)質量的(de)重(zhong)要因(yin)素(su)。對注(zhu)入(ru)系統(tong)真空(kong)的(de)維(wei)護,通常有以下(xia)幾(ji)項(xiang)措施(shi):

  (1)定期維護保養(yang),要經常定期更換各腔(qiang)體連接處(chu)的密封(feng)圈。例如,注入(ru)靶室的真空密封(feng)圈,經常由于碎片或雜(za)物劃傷(shang)而導(dao)致漏氣,要及時更換。

  (2)定期維(wei)護保(bao)養真空(kong)泵(beng)組。經(jing)常檢(jian)查機械泵(beng)的油面是否合適;觀察(cha)冷(leng)泵(beng)壓(ya)縮機壓(ya)力(li)是否偏低,及時更(geng)換吸附桶,冷(leng)泵(beng)正常溫(wen)度是否維(wei)持(chi)在13K以(yi)下;定期維(wei)護保(bao)養分子(zi)泵(beng),保(bao)證本體真空(kong)度。

  3.2.3電源問題

  注入機的(de)電(dian)源主要(yao)有(you)高壓電(dian)源、吸極電(dian)源、燈絲電(dian)源、磁分(fen)析(xi)電(dian)源和(he)掃描電(dian)源等。進行電(dian)源的(de)檢修時要(yao)注意(yi)電(dian)源的(de)負載是否正常,先分(fen)析(xi)定位發生故(gu)障(zhang)的(de)電(dian)源模(mo)塊,然(ran)后再(zai)逐步排查導致故(gu)障(zhang)的(de)原因,在搞懂(dong)各單元電(dian)路的(de)工(gong)作原理(li)后,再(zai)進行直流和(he)穩壓、穩流過程(cheng)分(fen)析(xi)。

  3.2.4系統污染

  導致注入系統污(wu)染的原因,主要(yao)有以下幾(ji)種(zhong):

  (1)離子源污染。措施:檢(jian)查離子源真(zhen)空系(xi)統是(shi)否漏氣;檢(jian)查所用源材料純度是(shi)否滿足要求。

  (2)質量(liang)(liang)分析中離子(zi)束被污(wu)染。措施:檢(jian)查系統真空是(shi)否漏氣;檢(jian)查質量(liang)(liang)分析器(qi)的窄峰是(shi)否合適;檢(jian)查離子(zi)能量(liang)(liang)過濾系統;檢(jian)查系統是(shi)否被金(jin)屬沾污(wu)。

  (3)系統部件污染。主要有:離子束撞(zhuang)擊電機產(chan)生的(de)(de)(de)濺(jian)射金(jin)屬;樣品表面光刻膠的(de)(de)(de)堿性元素(su)沾污;法拉第杯的(de)(de)(de)鋁(lv);同(tong)一注(zhu)入機注(zhu)入不同(tong)元素(su)的(de)(de)(de)交互(hu)污染等。

4結束語  

  離子(zi)注(zhu)入機作(zuo)(zuo)為半(ban)導體工(gong)藝中最復(fu)(fu)雜的(de)設備之一(yi),其維修是一(yi)項結合多門學科知識的(de)復(fu)(fu)雜工(gong)作(zuo)(zuo)。隨著半(ban)導體工(gong)藝技術的(de)進一(yi)步(bu)發(fa)展,對離子(zi)注(zhu)入技術的(de)精度(du)和均勻(yun)性提出了更高的(de)要求,其設備復(fu)(fu)雜程度(du)也越來(lai)越高,維修工(gong)作(zuo)(zuo)也會越來(lai)越復(fu)(fu)雜、困難,對于我們(men)每(mei)一(yi)位(wei)維修人員,一(yi)定要理清思路、順藤摸瓜(gua),這樣,任何問題(ti)都將迎刃(ren)而解。