1、中华人民共和国国家标准离子注入机通用技术条件国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用范围本标准规定了离子注入机的术语 产品分类 技术要求试验检验规则和标志 包装运输贮存本标准适用于半导体工艺用电能离子注入机 其他离子注入机亦可参照使用引用标准包装储运图示标志出口机械电工仪器仪表产品包装通用技术条件设备可靠性试验恒定失效率假定下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案运输包装收发货标志电子工业专用设备总技术要求金属镀层和化学处理层质量检验技术要求涂料涂覆通用技术条件术语束能量到达靶上离子所具有的动能 单位为电子伏特靶束流单位时间内靶上接收到的离子束电荷量单位为安培均匀性表征注入离子剂量不均匀的程度
2、 用相对标准偏差表示重复性表征片间 或批间在相同条件下注入离子剂量不重复的程度 用相对标准偏差表示真空度不引束条件下离子注入机真空室所能达到的最低压强产品分类离子注入机按能量高低分为低能离子注入机中能离子注入机高能离子注入机兆伏离子注入机离子注入机按束流大小分为小束流离子注入机中束流离子注入机强流离子注入机超强流离子注入机技术要求工作条件气压环境温度相对湿度具有空调的净化间 洁净度由具体产品标准规定供电电压 三相四线制交流电压频率波形 正弦波一般要求离子注入机的控制方式主要装置 任选件备件应在具体产品标准和说明书中明确规定和说明外观要求离子注入机的外观应符合 的要求油漆涂覆的零部件 其漆层应符
3、合 的要求电镀及化学涂覆的零部件镀涂层质量应符合 的规定面板上的文字符号和标志应清楚准确安全要求离子注入机应有良好的射线防护设施机器外表面的射线剂量应小于在离子源送气管路 气源瓶柜 真空排气部分等机柜上方要设有标准尺寸的排风口以便与用户厂房内的排气设施相连接高压区应隔离 进入高压区的门上应有安全联锁装置和放电装置机器应有保障人身安全和设备安全的高压放电过载 短路停电 停水停气等故障的防护装置和报警装置离子注入机的三相电源入线口与机壳之间应耐 的交流电压 不被击穿和不产生放电其漏电流不大于机柜要有明显的接地标志应有不大于 的接地装置主要性能要求束能量束能量范围应按表 规定的范围在具体产品标准中给
4、出表类 别 能量范围低能离子注入机中能离子注入机高能离子注入机兆伏离子注入机靶束流靶束流大小按表 规定的范围在具体产品标准中给出 束流稳定性应不大于表类 别 束流范围小束流离子注入机中束流离子注入机强流离子注入机超强流离子注入机注入元素注入元素的种类和质量应在具体产品标准中给出均匀性在产品标准中应给出均匀性指标 其指标等级应符合表 的规定表等级硅片重复性在产品标准中应规定重复性指标 其指标等级应符合表 的规定表等级硅片生产率在产品标准中应规定生产率指标对 晶片 注入时其生产率不得少于每小时 片对 晶片 注入时其生产率不得少于每小时 片真空度靶室真空度应优于可靠性产品平均无故障时间不少于 平均维
5、修时间不多于包装运输要求离子注入机部件的包装箱在运输过程中不得损坏和变形 应能保证设备完好试验方法一般要求检查按产品标准规定的要求检查外观检查用目视法检查离子注入机外观和外表面安全试验射线剂量测试仪器 射线剂量仪该仪器对自然本底的指示应达指示刻度的 左右测试条件 在离子注入机的额定能量和额定束流下进行测试方法 用 射线剂量仪探头接触离子注入机的外表面测量 射线剂量排气设施目视检查排气设施安全联锁检查高压区门的安全联锁装置防护和报警装置高压放电 过载停电 停水停气等试验检查防护装置和报警装置耐压试验用自动击穿装置测试耐压性能 三相电源的入线口与机壳之间在 的交流电压下 内是否被击穿与存在放电现象
6、并从自动击穿装置上读出漏电流大小接地测试用目视检查接地标志是否明显 并用接地电阻测试仪 测量接地电阻装置的阻值主要性能测试束能量采用 级静电高压表 其量程应适用于离子注入机的加速电压 把静电高压表的一端接离子源另一端接大地 把注入机上的束能量 即电压 指示数值与静电高压表指示值比较 其误差应小于然后用注入机上的束能量 即电压 指示器测试束能量高能和兆伏离子注入机能量采用核反应方法测试靶束流离子注入机上的束流指示表头 采用 级精密电流表校准其精度优于 级 离子注入机的靶上接收束流 用电流表测量其数值 并测出 靶束流的稳定性在测束流过程中应排除二次电子的影响即从小到大调节抑制电压 束流应由大变小当
7、抑制电压调到某一值后 束流不变 此时测得的束流即是不计次级电子影响的真正离子束流注入元素按图 接好线路 由小到大调节磁分析器电流在 函数记录仪上画出质谱图 并读出质谱图上各峰所对应的磁分析器电流 由磁场强度与磁分析器电流的关系曲线 查出质谱图上各峰所对应的磁场强度 按公式 计算出质谱图上各峰所对应的质量数由质量数确定注入元素图式中 离子的电荷量磁场强度磁分析器的偏转半径离子的加速电压离子的质量数假定某元素单电荷的峰值位置是 则该元素多电荷的位置由表 确定表电荷个数多电荷位置均匀性测量条件硅片 晶向硅片电阻率 型硅片尺寸二氧化硅层厚度离子种类能量剂量注入角退火条件 通干氮测量方法 薄层方块电阻法
8、测量手段 四探针相对标准偏差每片测试点数 个点测量方法由工艺人员提供一层 厚的热生长二氧化硅层的硅片 在标定的剂量能量注入角下注入 然后在干氮气中退火 随后用氢氟酸去掉二氧化硅层 用精密四探针装置对注入片上 个均匀分布的测试点测量薄层电阻率 值 按公式 计算出 值式中 相对标准偏差第 个点测得的薄层电阻率剔除奇异点后所保留的测量点数重复性测量测量条件同测量方法由工艺人员提供晶片条件一致的硅片 片每次注一片 用精密四探针装置对注入片上个均匀分布的测试点测量薄层电阻率 值按 条计算出 再按公式 算出 值式中 第 片或批的薄层电阻率测量平均值片批测得薄层电阻率的平均值片数 或批数生产率按具体产品标准
9、规定的参数测定一小时内的注片数真空度用设备本身配置的超高真空计现场测试可靠性验证采用 提供的 概率比序贯截尾试验方案进行验证包装运输试验按包装箱上的标记 将离子注入机固定于振动试验台上 振动频率 振幅 持续时间试验结束后 检验包装箱应完好无损 开机测试产品是否符合技术要求检验规则离子注入机的检验分定型检验 交收检验和例行检验定型检验定型检验由生产单位质量检验部门负责进行有下列情况之一应进行定型检验新品研制改进设计或主要工艺 或更换主要元器件及材料时国家质量监督机构提出定型检验的要求时定型检验项目见表表序号 试验项目 技术要求条款 测试方法条款 定型检验 交收检验 例行检验一般要求 外观要求安全
10、要求 束能量靶束流 注入元素均匀性 重复性续表序号 试验项目 技术要求条款 测试方法条款 定型检验 交收检验 例行检验生产率 真空度可靠性包装运输 注表示在该类检验中应进行的检验项目检验中任一项出现故障时应停止检验查出故障原因 排除故障后重新进行交收检验重新检验中若再次出现故障则该机判为不合格但允许进行一次返修后 再次交验交收检验交收检验由生产单位质量检验部门负责进行每台离子注入机出厂前应逐台通过交收检验交收检验项目及顺序见表检验中任一项出现故障时应停止检验查出故障原因 排除故障后重新进行交收检验重新检验中若再次出现故障则该机判为不合格但允许进行一次返修后 再次交验例行检验例行检验由生产单位质
11、量检验部门负责进行正式生产的离子注入机累计生产 台以上 或每满三年进行一次例行检验例行检验项目见表例行检验的样机从交收检验合格的产品中抽取抽样数量每 台抽一台 台以上抽 台当例行检验有不合格项目时应加倍抽样 对不合格项目重新检验若仍出现不合格项目则该批产品判为不合格标志包装 运输贮存标志离子注入机应有字迹清晰的标牌 标牌应固定在明显的部位上标牌应有下列内容名称型号制造单位编号制造日期包装箱箱面上应按 的规定至少有下列标志机器型号名称到站收货单位发货地点发货单位箱号及件数总重净重箱体尺寸 长 宽 高包装运输作业标志按 的规定在包装箱的明显部位上注明小心轻放 怕湿 向上 和 易碎 重心 吊装 等标志包装离子注入机的包装应符合 中 条箱装 条防潮包装及 条防震包装的规定包装箱内应附有产品合格证 使用说明书和装箱清单包装必须牢固可靠运输包装好的产品能适应各类工具装车运输 装车和运输过程中应有防止跌落的紧固措施贮存所有包装好的离子注入机应集中存放在环境温度 相对湿度不大于 的清洁 通风良好的库房内附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部标准化研究所归口本标准由电子工业部第四十八研究所负责起草本标准起草人颜亨迪 廖温初
