Neue Extraktion für VIISta HCP, HCS und NexGen reduziert Glitching-Effekt.

Plansee entwickelt für alle gängigen Ionenimplanter verbesserte Ersatzteile aus Grafit, hochschmelzenden Metallen und Keramiken. Die neueste Entwicklung: Eine besonders langlebige Extraktion für VIISta HCP-, HCS-, Trident- und NexGen-Anlagen.

Ein hoher Restgasanteil in der Original-Extraktion von Varian führt in VIISta HCP-, HCS-, Trident- und NexGen-Anlagen zu einer hohen Glitching-Rate. Der Ionenstrahl reagiert dabei mit Restgas im partiellen Vakuum der Extraktion. Die Kurzschlüsse führen zu Instabilitäten des Ionenstrahls und in weiterer Folge zu Beschädigungen des Wafers. Diese Glitches beschädigen auch die Blenden der Extraktion und führen zu einem häufigen Ersatzteilaustausch.

Die Kosten, die durch den häufigen Ersatzteilaustausch und lange Ausfallszeiten der Anlagen entstehen, sind beträchtlich. Die Glitching-Rate ist für Anlagenhersteller deshalb eine essentielle Größe – und eine Herausforderung, die Plansee zu einer rundum-erneuerten Extraktion anspornte.

Unter dem Namen Ideal Extraction hat Plansee eine Lösung entwickelt, die Glitches mindestens um das 10-fache reduziert. Die Standzeit der neuen Extraktion ist -bei regelmäßiger Reinigung - m Durchschnitt 3-4 Mal höher als jene der Original-Extraktion.

Das Herzstück der neuen Konstruktion ist die Integration einer gasdurchlässigen Wolframfolie. Sie hilft, die Menge an Restgas in der Extraktion drastisch zu reduzieren. Blenden aus Metall sorgen dafür, dass die während des Implantationsprozesses die zurückgestrahlten Elektronen, die sogenannten Backstreaming Electrons, wie durch solide Blendenhalterungen zurückgehalten werden.

Neben dem Glitching-Effekt ist es der zeitaufwendige Austausch der Original-Extraktion, der Anlagenbetreibern den Schweiß auf die Stirn treibt. Die herkömmliche Extraktion wiegt in etwa 8,2 kg. Nur zwei Personen gemeinsam können das Bauteil sicher aus dem Strahlengang heben. Die Plansee-Ingenieure ersetzen deshalb Stahl, Molybdän, Wolfram und Aluminium durch hochwertiges Graphit. Damit wird aus der Extraktion ein Leichtgewicht von nur 3 kg - bei gleichbleibender Stabilität. Der positive Nebeneffekt: Äußerst kritische Verunreinigungen mit Eisen in der Beschleunigungstrecke gehören in der neuen Ideal Extraction der Vergangenheit an.

Um die Ersatzteilkosten weiter zu senken, sind auch die Elektroden der Ideal Extraction neu konstruiert. Alle Elektroden - unabhängig für welches Energieniveau - passen auf dieselbe, stabile Basishalterung der Plansee-Extraktion. So können die Elektroden nach ersten Abnutzungsspuren einfach umgedreht und weiterverwendet werden. Die Standzeit der Elektroden hat das Plansee-Team mit dieser Lösung mindestens verdoppelt.

Der Zusammenbau der Ideal Extraktion von Plansee ist besonders einfach. Das neue System ist selbstjustierend. Messsonden werden keine benötigt.

Die Vorteile der Ideal Extraction von Plansee fasst Mike Reilly zusammen. Er ist bei Plansee für die Produktentwicklung von Komponenten für die Halbleiterindustrie zuständig: „Mit unserer Ideal Extraction tragen wir zu stabileren Spannungsverteilungen in der Extraktion bei. Viele unserer Ersatzteile sind wesentlich langlebiger als jene des Originalherstellers. Und der Zusammenbau ist leicht wie nie.“

Die Ideal Extraction ist bei Plansee als Komplettlösung inklusive aller Halterungen erhältlich. Anlagenbetreiber können sie problemlos in ihre bestehende VIISta HCP-, HCS-, Trident- und NexGen-Anlage einbauen.

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