Введение
ГЛАВА 1. Оборудование ионной имплантации. общие положения
1.1. Тенденции, перспективы развития и применения оборудования ИИ
1.1.1. Ионно лучевая модификация материалов 14
1.1.2. Ионно-лучевая литография 20
1.1.3. Ионная имплантация впроблемеКНИ 23
1.2. Установки ионно-лучевой обработки
1.2.1. Основные характеристики 26
1.2.2. Ускоритель ионов 27
1.2.3. Приёмная камера 29
1.2.4. Выход годных — критерий качества оборудования 32
ГЛАВА 2. Высоковольтная изоляция ускорителя 35
2.1. Электрическая прочность вакуумного межэлектродного зазора
2.1.1. Элементарные процессы разрушения электродов 38
2.1.2. Распределение плотности эмиссионного тока на аноде 42
2.1.3. Условие локального взрываанода 46
2.2. Электрическая прочность изоляторов в вакууме
2.2.1. Предпробойные явления 51
2.2.2. Пробивное напряжение 52
2.2.3. Пробивное напряжение изоляторов сложной формы 62
2.2.4. Влияние внешних воздействий на пробой по поверхности 65
2.2.5. Количественные модели пробоя по поверхности 68
2.3. Внешняя высоковольтная изоляция 77
ГЛАВА 3. Генерация, формирование и использование ионного пучка в технологических ионно-лучевых установках
3.1. Ионные источники
3.1.1. Физические процессы в газоразрядных источниках ионов 83
3.1.2. Выбор катода ионного источника 90
3.1.3.. Ионный источник типа «Пигатрон» 100
3.1.4. Сильноточный источник протонов 104
3.2. Экстракция и сепарирование ионного пучка
3.2.1. Особенности экстракции ионов из газоразрядных источников ПО
3.2.2. Разделение ионов по массам 113
3.3. Ускоряющая структура высоковольтного имплантера
3.3.1. Основные принципы построения 117
3.3.2. Оптика ускорительных трубок 119
3.3.3. Конструкции высокоградиентных ускорительных трубок 123
3.4. Система высоковольтного питания
3.4.1. Высоковольтный выпрямитель 124
3.4.2. Передача мощности в высоковольтный терминал 130
ГЛАВА 4. Реализация и поддержка процесса имплантации
4.1. Приемная камера
4.1.1. Однородность легирования по пластине 131
4.1.2. Температурный режим обработки 134
4.1.3. Производительность 138
4.2. Управление имплантером и контроль технологического
процесса 146
ГЛАВА 5. Установки ионного легирования серий «приз» и «виту с»
5.1. Имплантеры серии «ПРИЗ»
5.1.1. Экспериментальная установка «ПРИЗ-350» 152
5.1.2. Ионно-лучевая установка «ПРИЗ-200» 161
5.1.3. Ионно-лучевая установка имплантации ионов водорода «ПРИЗ-500»
5.1.3.1. Структура и компоновка 165
5.1.3.2. Стойка питания и управления 176
5.1.3.3. Система управления и контроля 178
5.2. Высокоэнергетическая технологическая установка «ВИТУС-07» 182
5.2.1. Описание конструкции установки 183
5.2.2. Система управления 188
5.2.3. Программное обеспечение 193
5.2.4. Исследование предельных характеристик установки 194
5.3. Перспективные модульные установки 200
5.3.1. Основные технические данные и характеристики установки ионного легирования «ВИТУС-1,5» 202
5.3.2. Малогабаритный аналитический комплекс (ионный микроанализатор) 204
5.3.3. Сильноточный имплантер «ВИТУС-0,25» 207
5.4. Физический проект установки ионно-лучевой литографии «Ореол»
5.4.1.Постановка задачи 210
5.4.2. Энерго-масс-сепаратор 211
5.4.3. Выбор варианта ионно-оптической колонны 211
5.4.4. Система высоковольтного питания 215
5.4.5. Экстрактор-коллиматор 216
5.4.6. Проекционная система 217
ГЛАВА 6. Направленное изменение служебных характеристик материалов методом высокоэнергетичной имплантации ионов
6.1. Обработка полупроводниковых материалов на имплантерах «ПРИЗ» И «ВИТУС»
6.1.1. Формирование оптических волноводов в арсениде галлия 221
6.1.2. Протонно-стимулированная диффузия 227
6.1.3. Селективное травление, облученных протонами полупроводниковых материалов 233
6.1.4. Внедрение технологии протонной изоляции в техпроцесс изготовления серийно выпускаемых приборов 235
6.1.5. Высокоэнергетичная имплантация в кремний 243
6.2. Формирование микроизображений методом ионно-лучевой проекционной литографии
6.2.1. Выбор сорта ионов для ионно-лучевой литографии 244
6.2.2. Термомеханическая стабильность масок 246
6.2.3. Получение субмикронных элементов изображения методом ионно-лучевой литографии 248
6.3. Упрочнение поверхности конструкционных металлов и сплавов
6.3.1. Методика ионно-лучевой обработки 250
6.3.2. Ионно-лучевое борирование 252
6.3.3. Влияние элементного состава пучка на упрочнение 255
6.3.4. Ионно-лучевое смешивание и трибологические характеристики 262
6.3.5. Кристаллохимический анализ 267
6.3.6. Качественная модель износа при сухом трении 275
Выводы 283
Литература
