7. Іонний потік можна охарактеризувати наступними основними параметрами.

5. загальним струмом купка, максимальне значення якого визначається

«Яскравістю» джерела; зазвичай яскравість іонних джерел значно менше,ніж електронних, і не перевищує 100 А/(СР (м2);

2) однорідністю іонного потоку, яка визначається складом пучка за масою і зарядний іонів; складу оцінюється або у відсотках, або значенням струму для кожного типу іонів;

3) розподілом іонів по енергій (моноенергетічністю) щодо середнього значення, розподіл залежить від типу джерела і режиму його роботи;

4) стабільністю струму, що дозволяє використовувати іонний потік для технологічних цілей; кількісно нестабільність оцінюють ступенем модуляції.

5) розбіжність пучка, яка визначається системою формування іонногопотоку і направлений пучок і залежить від режиму роботи джерела/1 /.

Експлуатаційні особливості джерел оцінюються цілою езперервної роботи. У цій групі можна виділити наступні основні: езперервної (стаціонарний або імпульсний), можливість ионизованного речовини в езперерв станах (газ, рідина, тверде тіло), езперервної роботивка робочої речовини (для газових джерел-газоваекономічність, що визначається відношенням числа виходять з джерела іонів дочисла атомів газу, що вводяться в джерело); легкість управління іонами езперервно; необхідність в примусовому охолодженні; світлосилу,яка визначається як відношення кількості тих, що виходять з джерела іонів до їх езперервної роб в джерелі (звичайно ця величина порядку 0,1-1%). При виборіджерела слід враховувати його економічність-іонний струм, який припадає наодиницю потужності, що підводиться до джерела.

Важливою характеристикою застосування джерел в езперервної роботивках є їх довговічність, що визначається як період езперервної роботи (у годинах) без заміни деталей і розбирання джерела. Простотаконструкції, особливі вимоги до блоків живлення і управління також важливіпри виборі типу джерела.

7. Застосування іонних джерел в технології.

У технологічних процесах створення надвеликих та надшвидкісних ІС (НВІС і ССІС) широко використовуються іонні, іонно-плазмові йплазмохімічної процеси взаємодії іонних потоків інизькотемпературної плазми з поверхні твердого тіла. В універсальнихтехнологічних системах, обладнаних іонними джерелами можна проводитибагато операцій очищення, іонно-пучковій травлення і розпилення. Унапівпровідникової мікроелектроніці широко застосовуються технології іонноїімплантації і реактивного іонно-променевого травлення (РІЛТ).

Застосування сукупності електронно-іонних процесів, які здобували загальнуназва «Елиона технологія», дозволяє підвищити точність виготовленнямікроструктур, створити високопродуктивне автоматизованепромислове обладнання.

Іонно-променева обробка матеріалів характеризується наступнимиособливостями:велика енергія активуючого впливу пучків на матеріал, що піддаєтьсяобробці;можливість управління пучками з малою інерційністю допомогоюелектромагнітних полів;селективність активуючого впливу;можливість керування технологічним процесом за допомогою ЕОМ;іонні процеси протікають у вакуумі або плазмі, що гарантує збереженнячистоти оброблюваного матеріалу.

У напівпровідникової иікроелектроніне широко застосовується технологіяіонної імплантації. Іонна імплантація - ефективний метод технологічноїобробки, заснований на взаємодії керованих потоків іонів зповерхнею твердого тіла з метою зміни його властивостей, пов'язаних затомної структурою. Установка іонної імплантації являє собоюелектрофізичних комплекс, що генерує пучок з заданими властивостями,що створює можливість взаємодії пучка з мішенню і забезпечуєконтроль і керування характеристиками пучка та об'єктам імплантації.

Іонний джерело є одним з найважливіших вузлів установкиіонної імплантації. Від конструкції джерела залежить надійність та основніробочі характеристики всієї установки в цілому.

Установки імплантації для виробництва НВІС і ССІС характеризуютьсяшироким діапазоном параметрів: маса легуючих домішок 1 - 250 а.е.м. струм іонного пучка 10-9-5 * 10-2 А енергія іонів 5-3 [103 кеB доза імплантації 109 -1017 см2 продуктивність до 4 м2 кремнію/г

Виділяють три основні групи промислових установок іонноїімплантації: високоенергетичні, малих і середніх доз, великих доз зінтенсивними іонними пучками.

Основними легуючими домішками в технологічному процесіімплантації є такі елементи, як бор, фосфор, миш'як, сурма, цинк,алюміній, селен, Галій. Для радіального впливу використовується водень,аргон, азот, гелій.

Робоча речовина може подаватися в розрядну камеру джерела у виглядіелементарного газу або газорозрядних сполук твердих речовин. Дляіонізації твердих речовин використовується їх випаровування в тиглі, нагріваєтьсядо високих температур, і подальша подача пари робочої речовини врозрядну камеру джерела. Використовується також ефект катодного розпиленнятугоплавкого матеріалу і його іонізація в плазмі допоміжногоінертного газу.

Промислове застосування різноманітних методів іонно-променевої обробкиматеріалів підвищує вимоги до іонним джерел. Головним чином цестосується збільшення інтенсивності іонних потоків, підвищення ресурсу,можливості використання різних робочих речовин і різних сортів іонів,високої стабільності робочих параметрів, зниження енергоємності таметалоємності установки.