弧光室作为离子注入机离子源的核心功能单元,通过可控电离与离子调控,为离子注入掺杂工艺提供基础支撑,是衔接掺杂气体与衬底掺杂的关键环节。其通过优化放电环境、调控离子产出特性,适配半导体晶圆浅掺杂、深掺杂等不同工艺需求,直接影响掺杂离子的纯度、密度及传输稳定性,助力提升掺杂工艺的一致性与可靠性,适配逻辑芯片、功率器件等制造场景。
弧光室通过构建稳定放电环境,助力实现高效电离。在真空条件下,弧光室通过电极放电产生高能电子,合理调控放电功率、电极间距等参数,使硼、磷等掺杂气体充分解离为带正电的离子,形成高密度等离子体,为后续离子加速、筛选提供充足且合格的离子源,减少杂质离子对掺杂效果的干扰。
弧光室可通过结构优化,助力优化离子束特性。部分弧光室搭配磁场约束组件,对等离子体进行汇聚与规整,减少离子散射与能量损耗,提升离子束的均匀性与方向性,使离子能更均匀地注入半导体衬底,改善掺杂区域的电学特性,助力提升器件性能。
此外,弧光室通过适配多工况需求,助力工艺灵活调整。针对不同衬底材质与掺杂剂量要求,弧光室可灵活调节工作参数,兼容多种掺杂气体类型,同时其耐高温、抗离子轰击的设计,能适配长时间连续生产,减少工艺波动,为掺杂工艺的规模化推进提供支撑。
