イオン注入において、グラファイトは、超低原子量、耐火物強度、および化学的不活性の組み合わせが 3 つの性能レバーを同時に実現するため、ビームライン消耗品 (スリット、ライナー、アパーチャ、ストップ) の記録材料です。
1. 最小限のスパッタ収量と自己汚染: 密度 ≥1.85 g cm⁻⊃3;、粒径 <5 μm、総金属純度 ⁻⊃2; により、Na/K/Fe の吸着量が 1×10⊃1;⁰ cm⁻⊃2; 未満に保たれます。これは、3 nm ノード接合の前提条件です。
2. 熱衝撃耐性: 熱伝導率 ≈100 W m⁻⊃1; K⁻⊃1; 1～3 kW cm⁻⊃2 を拡散。ピーク負荷、α <3 ppm K⁻⊃1; 180 keV–2 MeV の 500 時間の動作にわたって寸法公差を 5 µm 以内に維持します。
3. パーティクル抑制: ガラス状カーボンまたは SiC シール コートが表面の細孔を閉じ、0.12 μm 以上の付加物を 200 mm ウェーハ パスあたり 5 個未満に削減し、注入後のウェット クリーニングを排除して、サイクル タイムを 5 ～ 7 % 節約します。
その結果、メンテナンス間隔が 3 倍以上延長され (3 か月→ 9 か月)、スペアパーツのコストが SiC または高融点金属同等品と比較して 60 % 削減され、高純度のコーティングされたグラファイトが 10 keV 未満の USJ とメガ電子ボルトの深井戸インプラントの両方でデフォルトとなります。
