離子源弧光室作為特殊等離子工藝的核心組件,其性能適配度直接影響工藝離子純度、束流穩(wěn)定性及最終產(chǎn)品質(zhì)量。特殊等離子工藝常面臨差異化需求,例如部分半導(dǎo)體工藝需處理高活性離子,部分鍍膜工藝需在非標(biāo)準(zhǔn)真空區(qū)間運(yùn)行,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的離子源弧光室難以匹配這些個(gè)性化場景,易出現(xiàn)離子損耗、腔體腐蝕等問題,因此針對性設(shè)計(jì)離子源弧光室定制化解決方案,成為滿足特殊工藝需求的關(guān)鍵路徑。
材質(zhì)定制是離子源弧光室適配特殊工藝的基礎(chǔ)。針對含氟、氯等腐蝕性等離子的工藝場景,可定制碳化硅、氮化鋁等耐蝕材質(zhì)的離子源弧光室,避免腔體被腐蝕導(dǎo)致雜質(zhì)脫落;針對高純度要求的半導(dǎo)體離子注入工藝,則選用超高純石英材質(zhì),減少金屬雜質(zhì)溶出,符合工藝對離子純度的要求。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需結(jié)合特殊工藝的腔體布局與功能需求。例如在大尺寸晶圓等離子鍍膜工藝中,可定制擴(kuò)大腔體容積、優(yōu)化氣流通道的離子源弧光室,確保離子均勻覆蓋晶圓表面;針對間歇式等離子工藝,可設(shè)計(jì)可拆卸式腔體結(jié)構(gòu),方便后續(xù)清潔與維護(hù),適配工藝的批次化生產(chǎn)節(jié)奏。
參數(shù)適配環(huán)節(jié)需精準(zhǔn)匹配工藝的離子特性。根據(jù)特殊工藝所需的離子束強(qiáng)度、離子種類,定制對應(yīng)的電極布局與勵(lì)磁線圈參數(shù),例如針對低能高束流的等離子工藝,可優(yōu)化離子源弧光室的電極間距,提升離子引出效率;針對多元素混合等離子工藝,可設(shè)計(jì)分區(qū)式氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu),確保不同氣體在腔體內(nèi)均勻混合。通過多維度定制化設(shè)計(jì),離子源弧光室能充分適配特殊等離子工藝的個(gè)性化需求,為工藝穩(wěn)定實(shí)施提供可靠支撐。
