在离子注入中,石墨结合了超低原子质量、耐火强度和化学惰性,可同时提供三种性能水平:
1. 极小的溅射产率和自污染: 密度 ≥1.85 g cm⁻3,晶粒尺寸<5 µm 和总金属纯度 ≤5 ppm,使 Na/K/Fe 拾取率保持在 1×1010 cm⁻2 以下,这是 3 nm 节点结的先决条件。
2. 抗热冲击性: 热导率 ≈100 W m⁻1 K⁻1 可扩散 1–3 kW cm⁻2 峰值负载,而 α<3 ppm K⁻1 在 180 keV–2 MeV 运行 500 小时内将尺寸公差保持在 5 µm 以内。
3. 颗粒抑制: 玻碳或 SiC 密封涂层封闭表面孔隙,将 ≥0.12 µm 的附加物切割至每 200 mm 晶圆通道<5 个,并消除植入后湿法清洁,节省 5-7% 的周期时间。
与 SiC 或难熔金属同类产品相比,维护间隔延长了 3 倍以上(3 → 9 个月),备件成本降低了 60%,使得高纯度涂层石墨成为低于 10 keV USJ 和兆电子伏深井注入的默认材料。