Оптимизация процесса формирования структурных слоев интегральных элементов

Ионная имплантация как метод создания микроэлектронных устройств нашла широкое применение. Точное дозирование легирующей примеси, возможность формирования заранее заданного профиля распределения, низкотемпературность процесса выгодно отличает данный метод введения примеси от других методов легирования в современной технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Расширить возможности метода ионной имплантации можно используя новые принципы получения и формирования ионных пучков.

Для получения и первичного формирования ионного пучка в ионно-лучевых установках используется ионный источник.
Основными тенденциями в развитии источников ионов являются увеличение длительности работы, упрощение конструкции, повышение эффективности и полная автоматизация управления.
Ужесточение требований к ионно-лучевым установкам способствует непрерывному совершенствованию основных узлов оборудования, в частности, ионных источников и разработке новых систем основанных на иных принципах. Одним из таких нетрадиционных подходов является система импульсной ионной имплантации, с лазерным источником ионов.

Лазерный источник позволяет получать достаточно интенсивные пучки ионов практически любых твердых веществ, что дает возможность реализовать универсальную по номенклатуре получаемых ионов установку. Чистота ионного пучка на выходе лазерного источника достаточно высока.

Одной из важнейших характеристик установки ионной имплантации является однородность легирования. Изотропный разлет лазерной плазмы, фиксация границы плазмы мелкоструктурной проводящей сеткой, импульсный характер плазмы, соответствующая геометрия установки позволяют получить заданную однородность легирования для определенного класса доз. Так проведенные исследования показывают, что на разработанной установке, возможно, проводить легирование с достаточной неоднородностью. Степень неоднородности легирования оценивалась по разбросу поверхностного сопротивления.

В результате исследований определены оптимальные конструктивные технологические параметры установки импульсной ионной имплантации, позволяющие значительно увеличить процент выхода годных. Разработана система загрузки пластин в рабочую камеру установок, определены требования к основным узлам системы для импульсной имплантации с лазерным источником ионов.