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HVEC

Die Implantationskammer ist eine Standard High-Voltage-Engineering-Chamber.

Das ursprüngliche Vakuumsystem wurde ersetzt, stattdessen wurde am Eingang der Kammer ein NW 200 ISO-Vakuumkreuz angebracht, dass mit einer Kryopumpe mit 1500 l/s und einer Scroll-Pumpe mit 30 m³/h ausgestattet ist. Diese Kombination pumpt die Kammer um etwa sechs Größenordnungen in fünf Minuten.

Die ehemalige Rechnereinheit, die für Dosismessungen verwendet wurde, wurde durch ein Corner-Cup System ersetzt. Darüber hinaus wurden der ursprüngliche Antriebsmotor und das Positioniersystem ersetzt. Eingebaut wurde hierfür eine optische Einheit im Vakuum zusammen mit einem Schrittmotor an der Außenseite der Kammer.

Um Wafer mit unterschiedlichen Durchmessern bearbeiten zu können, ist diese Endstation zur manuellen Bestückung im Einsatz. Wafer Handling Sets für 75, 100, 125, 150 und 200mm Wafer sind verfügbar (Die max. ausgeleuchtete Fläche an dieser Anlage ist auf 150mm beschränkt). Der flexible Einsatz von Inlets in diese Sets erlaubt auch die Aufnahme von Wafern mit unkonventionellen Abmaßen.

Es wurde ein austauschbares Dosismesssystem zur Implantation von Leistungsbauteilen entwickelt, die relativ hohe Dosen (> 10 E14 cm-2) und hohe Teilchenenergien, (C¹² bis 25 MeV) erfordern. Das Dosismesssystem besteht hierbei aus einer strahldefinierenden Öffnung von 15 mm Durchmesser und einem Swinging-Faraday-Cup dahinter. Die auf dem Draht angesammelte Ladung wird für die Dosismessung verwendet. Die Implantation war nur in einem kleinen Ring um das Zentrum notwendig. Spezielle Tantalmasken wurden hergestellt. Der implantierte Fleck wurde so klein wie möglich gehalten, um die Neutronenproduktion auf einem niedrigen Niveau zu halten und Implantationszeit zu sparen. Kalibrierungsstandards wurden für verschiedene Ionen, Energien und Ladungszustände aufgestellt.

Der gesamte Implantationszyklus wird computergestützt, vollautomatisch nach einem kundenorientierten Rezept durchgeführt.

Die Bestückung der Waferdisc's erfolgt manuell durch den Operateur in Abhängigkeit des zu implantierenden Produktes. Nach der Beladung der Disc wird die Kammer geschlossen und automatisch evakuiert. Die Messbereiche des Dosecontrollers dc 401 von der Firma tribotec-electronic GmbH werden automatisch abgeglichen.

Nach erreichen der Parameter im Rezept, wird die Implantation vollautomatisch gestartet. Nach der Implantation wird die Kammer über die automatische Flutung wieder auf Atmosphärendruck gebracht. Die fertig implantierten Wafer werden vom Techniker entnommen. Der Zyklus kann von neuem beginnen.

Die Implantationsanlage besteht aus einem elektrostatischen Strahlrastersystem, Diagnoseeinrichtung und einer Implantationskammer. Das Strahlrastersystem erzeugt Dreieckspannungen hoher Linearität und treibt damit die beiden Plattensätze für die horizontale und vertikale Strahlrasterung an.

Eine Diagnoseeinrichtung dient der Zentrierung des ungerasterten Ionenstrahls und der Dosismessung während der Implantation. Eine Maske bestimmt die Größe der bestrahlten Fläche auf der Probe. Um die Maske herum sind kleine Messblenden angeordnet, hinter denen sogenannte Corner-Cups montiert sind. Gleiche Ströme in den Corner-Cups bedeuten eine homogene Auslenkung.

Während der Implantation erfolgt die Dosismessung über einen dieser Cups.