Varian 离子注入设备规格

Varian 离子注入机 EHP220设备规格

1. 概要

本E220中束流离子注入机使用离子源，通过磁分析器、平行束透镜、加速系统等系统来完成注入。B 束流达0.9mA ，P +束流达1.6mA ，As +束流达1.2mA 。 2. 系统组成

E220中束流离子注入机主要由以下几个主要系统组成： 2-1）、束线系统； 2-2）、靶室系统； 2-3）、电源系统； 2-4）、辅助系统； 2-5）、控制系统；

3. 性能指标

3-1）、离子能量：10-200keV （+） 3-2）、束流

最小束流：10μA ，且能稳定 最大束流：

3-3）、工作效率

机械传送效率≥160片/小时(10scans)。

3-4）、注入均匀性及重复性 注入剂量均匀性：1σ≤0.5% 注入剂量重复性：1σ≤0.5% 3-5）、质量分析能力 M/△M≥85（≥100KV） 3-6）、颗粒污染测试

颗粒污染控制 ＜0.1/[email protected]μm 。 3-7）、圆片注入倾斜角度 圆片注入倾斜角度：0～60° 3-8）、靶注片方式

+

靶注片方式：单圆片注入 圆片直径：200mm

3-9）、系统真空度

静态离子源真空度： 3.00E-6 Torr

静态束线真空度： 4.00E-6 Torr 静态靶室真空度： 5.00E-6 Torr 3-10）、辐射剂量 辐射剂量：≤2usv／h

4. 场务安装 4-1）、安装条件

电源：45KVA ， 208V，3相，5线，50/60Hz

冷却水：入口 2.8Kg/cm2(mix) -10.5 Kg/cm2(max), 0.63L/S 21℃(max) 干氮：1.4Kg/cm2(mix) -10.5 Kg/cm2(max) 0.47L/S(normal) - 4.7L/S(max)

压缩空气：7Kg/cm2(mix) -10.5 Kg/cm2(max) 2.35L/S（mix ）

通风：70.5L/S 、压力-500Pa （气箱排气） 2.58L/S（终端排气） 2.58L/S（靶室排气） 散热：10 kwh（空气） 32.5 kwh（水）

尺寸： 498cm×310cm×244cm 重量： 11000Kg

4-2）、废气排放

设备废气排放图详见附件图1 4-3）、重心分布

设备重心分布图详见附件图2

5. 附属品 5-1）、工具

维护保养设备所需工具：1套/台 5-2）、离子源 离子源：1套/台

6. 性能指标验收 整机指标测试

测试： 日期： 验收： 日期：

6-1）、离子能量与能量精度测量

离子能量是引出电压与加速电压之和，测量时以测量仪器上显示的能量读数为准。 测量方法：

通过引出单电荷，离子能量为： 10keV～200keV （单电荷）

采用高压计检测设备实际离子能量，实际离子能量与设备显示离子能量进行对比，得出其误差，计算后获得能量精度。

1）最高能量检测：

能量为200KeV ，引出的P +束流大小应在60 μA 下进行试验，稳定工作0.2小时，束流变化≤10%，试验过程中出现的打火故障以不中断引束流为准。

实际测量： 验收结果：离子最高能量满足指标≥ KeV要求。 测试： 日期：

验收： 日期： 2）最低能量检测：

能量为10keV ，引出的P +束流大小应在200μA 下进行试验，稳定0.2小时，束流变化≤10%。 实际测量： 验收结果：离子最低能量满足指标≤ KeV要求。 测试： 日期： 验收： 日期：

3）能量精度检测：

a. 引出元素为P +时检测数据如下：（单位KeV ）

计算方法：能量精度=（高压计测量值﹣设备显示值）/高压计测量值×100% 稳定运行时间：0.5小时

测量结果：在引出元素为P +时，能量最大可达到 KeV，能量精度为 ，优于±0.5%的指标要求。

测试： 日期： 验收： 日期：

6-2）、注入元素测量

测量条件：要求有BF 3、PH 3、AsH 3、Ar 四路气体源的配置，能够注入B +11、P +31、As +75这三种元素。

测量方法：通过自动引束，分别引出三种元素离子，确定某种粒子的质量数。 测量结果： +

P 31束流为 mA，质量数: B +11 束流为 mA，质量数: +

As 75 束流为 mA，质量数:

测试： 日期： 验收： 日期：

6-3）、注入剂量均匀性测量

1) 测量条件：

a. 硅片：8”（200mm ）圆片、P （100）晶向； 硅片电阻率：P －型1～100Ω／cm ；

b. 注入元素为P ＋ 31，能量为160KeV ，剂量5E14ions/cm2，注入角度为0°，扭转角度为0°。 2) 测量方法：

利用快速退火炉（RTP ）退火后用四探针测试仪测方块电阻，按照相对标准方差的统计规律，计算出均匀性参数，仪器相对偏差≤±0.2%，每片测量81个点。 3) 计算方法：

参考GB ／T15862-1995标准的计算方法，最后计算出均匀性参数。指标要求注入剂量均匀性为1δ≤0.50％。 实际测量注入剂量均匀性为1δ≤ ％。

测试： 日期： 验收： 日期：

6-4）、注入剂量重复性测量 1) 测量条件：

a 、硅片：10片8”（200mm ）圆片；P （100）晶向； 硅片电阻率：P －型1～100Ω／cm ；

b. 注入元素为P ＋ 31，能量为160KeV ，剂量5E14ions/cm2，注入角度为0°，扭转角度为0°。 2) 测量方法：

将10片8”晶片分不同时间不同匹次注入完成，利用快速退火炉（RTP ）退火后用四探针测试仪测方块电阻，按照相对标准方差的统计规律，计算出重复性参数，仪器相对偏差≤±0.2%，每片测量81个点。 3）计算方法：

参考GB ／T15862-1995标准的计算方法，最后计算出重复性参数。指标要求剂量重复性为1δ≤0.50％。 检测数据如下：

实际测量注入剂量重复性为1δ≤ ％。 测试： 日期： 验收： 日期：

6-5）、生产效率测量 指标：160片/h 1）条件：

a. 样品晶片数为50片，分装2盒。

b. 以控制实际单片注入时间不大于10秒为准。 2）测试方法：

设备正常运行，注入参数不变，机械手从片库取片送到注入靶台上，靶片转某一角度后，Y 方向机械扫描上下各一次后回位，机械手卸片到片库，片库上升一位到下一晶片，这一过程为一次送片；计算一小时内的送片数量（通过左右两边同时进行）1小时装卸片数为生产效率数据。 测量结果：实际注入片数量为 片，生产效率为 片/小时。 测试： 日期： 验收： 日期：

6-6）、辐射剂量测量

测试方法：用X 射线测量仪，在能量为200keV ，P ＋ 31束流为1600μA 的情况下在机器的相应部位（图3），距离机器外壳10cm 左右测量。要求辐射剂量≤2usv／h 。

测试仪器：美国产射线探测仪Fluke Biomedical 451P 测试数据：

测试结果：实际测量机器辐射剂量最大处为 usv/h,折算为 毫仑／小时，符合机器指标要求。 6-7）、其它测试

1）离子源寿命测试

离子源寿命≥80小时（离子束线系统指标） 离子源灯丝工作寿命统计(具体见调机记录)

测试结论：离子源寿命 小时， ≥100小时

测试： 日期：验收： 日期： 2）束流测试

束流由靶室系统内的聚焦法拉第杯接收，测量值以移动法拉第水平移动一次所接收的束流积分值为准。 （a ）最大束流测试

分别引出B +11、P +31、As +175三种离子，在不同能量（见数据表）下，以注入扫描6次为要求进行束流调整，束流引出到达靶后能够稳定工作1小时并且束流变化≤10%。 测量数据表：

测试： 日期： 验收： 日期： （b ）最小束流考核：

分别引出B +11、P +31、As +175三种离子，在不同能量（见数据表）下，以注入扫描6次为要求进行束流调整，束流引出到达靶后能够稳定工作1小时并且束流变化≤10%。 测量数据表：

测试： 日期： 验收： 日期： 7. 安全性

设备出厂经过严格的安全、保护测试。 7-1）、人生安全

1）设备X 射线的辐射总剂量≤2usv／h ； 2）设备的气体离子源使用有充分的安全措施。 7-2）、智能连锁装置

1）本设备所有高电压部分都有充分的连锁装置，并设计有保护盖，且有明显图示警示。 7-3）、环境安全

1）本设备设计时遵循SEMI 环境安全要求，使用和报废后都不会对环境安全产生重大影响。

8. 保修本设备保修期为六个月，我方负责无偿快速的维修故障，但消耗品不在保修部件之内（消耗品清单会在设备交货时提供）。 9. 培训

10. 文件资料（收到订金后5个工作日发给甲方） 1） 维护手册 1套/台 2） 操作手册 1套/台 3） 部件清单 4） 消耗品清单