Первое в РФ устройство для создания сильноточных ионных имплантеров для микроэлектроники

Последние тридцать лет микроэлектронная промышленность всего мира развивается благодаря имплантерным технологиям — они позволяют внедрять в поверхность кремниевой пластины легирующие добавки различных примесей (бора, фтора, мышьяка), создавая тем самым структуры с заданными характеристиками. Установки для реализации подобной технологии называются «ионные имплантеры», а одним из основных их элементов являются ионные источники, образующие легирующие потоки ионов требуемой энергии.

«Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали прототип каспового, то есть имеющего остроконечную структуру магнитного поля, ионного источника. Первые эксперименты показали, что устройство действительно позволяет работать с ленточными ионными пучками любой ширины, что обеспечивает качественное нанесение примесей, и подходит для создания сильноточных имплантеров необходимых в микроэлектронике», — сообщили в пресс-службе.

В 2024 году в ИЯФ СО РАН была создана молодежная лаборатория имплантерных ионных источников, как раз для того, чтобы, объединив специалистов, работающих в области физики плазмы, ускорительной физики, а также силовой электроники, развивать имплантерные технологии в институте. Имплантерные ионные источники ИЯФ СО РАН будут использоваться для развития современных отечественных ионных имплантеров, первые проекты которых уже реализуются в коллаборации с предприятиями Зеленограда (АО «НИИТМ» и АО «НИИМЭ»).

Ученые спроектировали и изготовили ионно-оптическую систему для формирования ленточного пучка ионов. По словам разработчиков, изначально их интересовало, может ли такой источник обеспечить равномерное испускание электронов с поверхности твердого тела при его бомбардировке ионами, вдоль эмиссионной щели. «Для такого измерения мы разработали и изготовили измерительное устройство, профилометр, и провели измерение с пучком ионов аргона. При этом были исследованы различные режимы работы источника, — пояснил разработчик Сергей Константинов. — Получен прекрасный результат: эмиссия вдоль щели равномерна, и это открывает возможность разработки такого источника с любой шириной ленточного пучка. Направление дальнейшей разработки каспового источника зависит от конкретных требуемых параметров ионного пучка».