Epion Corporation为气体团簇离子束(Gas Cluster lon Beam;GCIB)设备开发商,日前与代理商帆宣系统科技合作,推广透过GCIB新的制程技术而开发出来的离子植入仪器-nFusion,功能在于使硅晶圆的掺杂过程(Doping)中,能够摆脱过去以单离子植入的方式混合硅晶圆,透过nFusion能让离子变成离子团,由离子团植入进行混合的优点在于分布较平均,并且可以让混合层更贴近表面,Epion 市场部副总裁Wes Skinner表示,因为目前半导体的目标是越来越小,所以混合层也要越来越浅。
![Epion市场部副总裁Wes Skinner](/news/2006/09/25/1317467783.gif) |
Epion市场部副总裁Wes Skinner |
CGIB 是一种室温加工技术,其独特功能是能够剧烈改变晶圆表面上原子层。这样就能完成奈米级的表面化学以解决尖端的晶圆掺杂和淀积问题。nFusion系统的应用包括使用含硼团簇来制造超浅接合(USJ),使用硼锗(B-Ge)团簇来增强浅接合,或淀积高质量的硅锗或锗层。nFusion掺杂系统能够形成半导体奈米技术节点需要的「盒状」掺杂分布图,表现出陡峭剖面而且没有能量污染。这是以高吞吐量完成的,完全不同于传统离子注入的效能。
nFusion能让离子呈现植入(infusion)扩散效果,如果是单一离子,在植入硅晶圆时,会呈现类似皮球往下丢的状况,来回跳动且不易控制深浅度,而nFusion让离子变成离子团,往下植入时是以扩散的方式,就像球用球袋绑住,能够稳定控制深浅度,并且让离子团只停留在表面。
Wes Skinner进一步指出,目前Epion是业界内唯一能够提供180mA等效气体团簇离子束的公司,而重点发展的市场在需要高阶制程的地区,例如北美、日本与台湾。nFusion可以用等效180mA的束电流产生能量极低的离子束,与传统离子注入相比,更适合低能量注入。透过nFusion的高吞吐量实现非常高的掺杂剂量,同时仍距表面很近,从而保持在高质量的状况下增加生产效率,掺杂成品率分析显示,所有掺杂剂都留在硅里,没有掺杂剂由于晶圆清洗或外扩散而失去。
GCIB最早在90年代之前在学界就已受到注目,Epion到2004时才将之引进半导体制程技术。目前台湾是帆宣代理,在推广的过程中,帆宣表示所遭遇到挑战与所有半导体面临新技术的挑战一样,如何整合入目前的生产流程?现在与台湾的晶圆厂之间还在研发试用阶段,尚未得到采纳。
随着半导体制程的进步,仪器设备提供厂商也要不停提供新设备,才能达到「工欲善其事,必先利其器」的目标,而新设备的设计概念,可能来自学界或非半导体的领域,而GCIB这个概念是源自于物理学的离子团概念。当半导体市场大吹「整合风」的同时,除了商品、平台等利润气息浓厚的整合效应外,一个属于设计意念上的整合,是否美丽了许多。