Varian 离子注入设备规格.doc

Varian 离子注入机 EHP220设备规格1.概要本E220中束流离子注入机使用离子源，通过磁分析器、平行束透镜、加速系统等系统来完成注入。B+束流达0.9mA，P+束流达1.6mA，As+束流达1.2mA。2. 系统组成E220中束流离子注入机主要由以下几个主要系统组成：2-1）、束线系统；2-2）、靶室系统；2-3）、电源系统；2-4）、辅助系统；2-5）、控制系统；3. 性能指标3-1）、离子能量：10-200keV （+）3-2）、束流最小束流：10A，且能稳定 最大束流：能量到靶束流（uA）KeVP+As+B+200160012009001001600110090040130090080015450300560101001201503-3）、工作效率机械传送效率160片/小时(10scans)。3-4）、注入均匀性及重复性注入剂量均匀性：10.5% 注入剂量重复性：10.5% 3-5）、质量分析能力M/M85（100KV）3-6）、颗粒污染测试颗粒污染控制 0.1/cm20.2m。3-7）、圆片注入倾斜角度圆片注入倾斜角度：060 3-8）、靶注片方式靶注片方式：单圆片注入圆片直径：200mm3-9）、系统真空度静态离子源真空度： 3.00E-6 Torr静态束线真空度： 4.00E-6 Torr静态靶室真空度： 5.00E-6 Torr3-10）、辐射剂量辐射剂量：2usvh4. 场务安装4-1）、安装条件电源：45KVA ， 208V，3相，5线，50/60Hz 冷却水：入口 2.8Kg/cm2(mix) -10.5 Kg/cm2(max), 0.63L/S 21(max)干氮：1.4Kg/cm2(mix) -10.5 Kg/cm2(max)0.47L/S(normal) - 4.7L/S(max)压缩空气：7Kg/cm2(mix) -10.5 Kg/cm2(max)2.35L/S（mix）通风：70.5L/S 、压力-500Pa（气箱排气）2.58L/S（终端排气）2.58L/S（靶室排气）散热：10 kwh（空气）32.5 kwh（水）尺寸： 498cm310cm244cm重量： 11000Kg4-2）、废气排放设备废气排放图详见附件图14-3）、重心分布设备重心分布图详见附件图25. 附属品5-1）、工具 维护保养设备所需工具：1套/台5-2）、离子源 离子源：1套/台6. 性能指标验收整机指标测试序号技术指标测量条件与方法测量仪器测量结果备注1离子能量:10keV200keV（单电荷）见6-10.5级静电高压计（300KV）2能量精度：1%。见6-1同上3注入元素：B+、P+、As+（束流强度：P+1.5mA）见6-27靶注片方式：单圆片注入8圆片直径：200mm直尺9注入剂量均匀性： 0.5%见6-3M-280四探针系统10注入剂量重复性： 0.5%见6-4同上11生产效率：160片/小时见6-512辐射剂量：2usvh见6-613离子源寿命：80小时见6-7统计数据14损片率：1/20000统计数据15束流：B+900uA；P+1600uAAs+1200uA见6-7测试： 日期：验收： 日期：6-1）、离子能量与能量精度测量离子能量是引出电压与加速电压之和，测量时以测量仪器上显示的能量读数为准。测量方法：通过引出单电荷，离子能量为： 10keV200keV（单电荷）采用高压计检测设备实际离子能量，实际离子能量与设备显示离子能量进行对比，得出其误差，计算后获得能量精度。1）最高能量检测：能量为200KeV，引出的P+束流大小应在60 A下进行试验，稳定工作0.2小时，束流变化10%，试验过程中出现的打火故障以不中断引束流为准。实际测量： 验收结果：离子最高能量满足指标 KeV要求。测试： 日期：验收： 日期：2）最低能量检测：能量为10keV，引出的P+束流大小应在200A下进行试验，稳定0.2小时，束流变化10%。实际测量： 验收结果：离子最低能量满足指标 KeV要求。 测试： 日期：验收： 日期：3）能量精度检测：a. 引出元素为P+时检测数据如下：（单位KeV）设备显示能量值高压计测量能量值能量误差 5.0070.00100.00180.00200.00计算方法：能量精度=（高压计测量值设备显示值）/高压计测量值100%稳定运行时间：0.5小时测量结果：在引出元素为P+时，能量最大可达到 KeV，能量精度为 ，优于0.5%的指标要求。测试： 日期：验收： 日期：6-2）、注入元素测量测量条件：要求有BF3、PH3、AsH3、Ar四路气体源的配置，能够注入B+11、P+31、As+75这三种元素。测量方法：通过自动引束，分别引出三种元素离子，确定某种粒子的质量数。测量结果：P+31束流为 mA，质量数: B+11 束流为 mA，质量数: As+75 束流为 mA，质量数: 测试： 日期：验收： 日期：6-3）、注入剂量均匀性测量1) 测量条件：a. 硅片：8”（200mm）圆片、P（100）晶向；硅片电阻率：P型1100cm；b.注入元素为P 31，能量为160KeV，剂量5E14ions/cm2，注入角度为0，扭转角度为0。2) 测量方法：利用快速退火炉（RTP）退火后用四探针测试仪测方块电阻，按照相对标准方差的统计规律，计算出均匀性参数，仪器相对偏差0.2%，每片测量81个点。3) 计算方法：参考GBT15862-1995标准的计算方法，最后计算出均匀性参数。指标要求注入剂量均匀性为10.50。实际测量注入剂量均匀性为1 。测试： 日期：验收： 日期：6-4）、注入剂量重复性测量1) 测量条件：a、硅片：10片8”（200mm）圆片；P（100）晶向；硅片电阻率：P型1100cm；b.注入元素为P 31，能量为160KeV，剂量5E14ions/cm2，注入角度为0，扭转角度为0。2) 测量方法：将10片8”晶片分不同时间不同匹次注入完成，利用快速退火炉（RTP）退火后用四探针测试仪测方块电阻，按照相对标准方差的统计规律，计算出重复性参数，仪器相对偏差0.2%，每片测量81个点。3）计算方法：参考GBT15862-1995标准的计算方法，最后计算出重复性参数。指标要求剂量重复性为10.50。检测数据如下：注入片号方块电阻平均值R（/cm）相对标准偏差(1)注入时间12345678910实际测量注入剂量重复性为1 。测试： 日期：验收： 日期：6-5）、生产效率测量指标：160片/h1）条件：a. 样品晶片数为50片，分装2盒。b. 以控制实际单片注入时间不大于10秒为准。2）测试方法：设备正常运行，注入参数不变，机械手从片库取片送到注入靶台上，靶片转某一角度后，Y方向机械扫描上下各一次后回位，机械手卸片到片库，片库上升一位到下一晶片，这一过程为一次送片；计算一小时内的送片数量（通过左右两边同时进行）1小时装卸片数为生产效率数据。测量结果：实际注入片数量为 片，生产效率为 片/小时。测试： 日期：验收： 日期：6-6）、辐射剂量测量测试方法：用X射线测量仪，在能量为200keV，P 31束流为1600A的情况下在机器的相应部位（图3），距离机器外壳10cm左右测量。要求辐射剂量2usvh。 测试仪器：美国产射线探测仪Fluke Biomedical 451P测试数据：位置(测试点)辐射剂量(usv/h)ABCDEFGHI(机器顶)测试结果：实际测量机器辐射剂量最大处为 usv/h,折算为 毫仑小时，符合机器指标要求。6-7）、其它测试1）离子源寿命测试离子源寿命80小时（离子束线系统指标）离子源灯丝工作寿命统计(具体见调机记录)离子源灯丝号工作日期工作时间(小时)着靶束流12345测试结论：离子源寿命 小时， 100小时测试： 日期：验收： 日期：2）束流测试束流由靶室系统内的聚焦法拉第杯接收，测量值以移动法拉第水平移动一次所接收的束流积分值为准。（a）最大束流测试 分别引出B+11、P+31、As+175三种离子，在不同能量（见数据表）下，以注入扫描6次为要求进行束流调整，束流引出到达靶后能够稳定工作1小时并且束流变化10%。 测量数据表： 离子B+111P+131As+175能量（KeV）积分束流(uA)扫描6次注入剂量（ions/cm2）测试： 日期：验收： 日期：（b）最小束流考核：分别引出B+11、P+31、As+175三种离子，在不同能量（见数据表）下，以注入扫描6次为要求进行束流调整，束流引出到达靶后能够稳定工作1小时并且束流变化10%。 测量数据表：离子B+11P+31As+175能量（KeV）积分束流(uA)扫描6次注入剂量（ions/cm2）测试： 日期：验收： 日期：7. 安全性设备出厂经过严格的安全、保护测试。 7-1）、人生安全1）设备X射线的辐射总剂量2usvh；2）设备的气体离子源使用有充分的安全措施。7-2）、智能连锁装置1）本设备所有高电压部分都有充分的连锁