韓國(guó)電子技術(shù)研究院（KERI）由韓國(guó)科學(xué)和信息通信部國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究委員會(huì)（NST）資助，已將碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體的離子注入和評(píng)估技術(shù)轉(zhuǎn)讓給匈牙利布達(dá)佩斯的計(jì)量設(shè)備公司SEMILAB ZRT。
雖然SiC功率半導(dǎo)體有許多優(yōu)點(diǎn)，但制造過(guò)程非常具有挑戰(zhàn)性。以前，這種方法是通過(guò)在高導(dǎo)電性晶圓上形成外延層并使電流流過(guò)該區(qū)域來(lái)制造器件。
然而，在這個(gè)過(guò)程中，外延層的表面變得粗糙，使電子轉(zhuǎn)移的速度降低。外延片本身的價(jià)格也很高，這是大規(guī)模生產(chǎn)的主要障礙。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，KERI使用了一種將離子注入到?jīng)]有外延層的半絕緣SiC晶圓中的方法，以使晶圓導(dǎo)電。
由于SiC材料很堅(jiān)硬，需要非常高能量的離子注入，然后進(jìn)行高溫?zé)崽幚韥?lái)激活離子，這使得它很難實(shí)現(xiàn)。然而，KERI表示，基于其10年來(lái)操作SiC專用離子注入設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，它已經(jīng)成功地建立了相關(guān)技術(shù)。
KERI先進(jìn)半導(dǎo)體研究中心主任Kim Hyoung Woo博士表示：“離子注入技術(shù)可以通過(guò)增加半導(dǎo)體器件中的電流和更換昂貴的外延片來(lái)顯著降低工藝成本。這項(xiàng)技術(shù)提高了高性能SiC功率半導(dǎo)體的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并為大規(guī)模生產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。”
KERI最近將該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了SEMICLAB，后者在匈牙利和美國(guó)都有制造廠。SEMIClab擁有30年的歷史，擁有中型精密測(cè)量設(shè)備和材料表征設(shè)備的專利，并擁有半導(dǎo)體電氣參數(shù)評(píng)估系統(tǒng)的技術(shù)。
合作的公司希望，通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)讓，他們將能夠標(biāo)準(zhǔn)化高質(zhì)量的SiC。SEMICLAB計(jì)劃利用KERI的技術(shù)開發(fā)專門的設(shè)備來(lái)評(píng)估SiC功率半導(dǎo)體的離子注入工藝。SEMICLAB韓國(guó)公司總裁樸洙墉表示：“通過(guò)開發(fā)專用設(shè)備，我們將能夠?qū)iC晶圓上的植入工藝進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，以便對(duì)植入系統(tǒng)進(jìn)行即時(shí)、準(zhǔn)確和低成本的生產(chǎn)控制，并對(duì)退火前植入進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。這將為穩(wěn)定地確保具有良好均勻性和再現(xiàn)性的高質(zhì)量離子注入大規(guī)模生產(chǎn)工藝奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”
韓國(guó)電力技術(shù)研究院自1976年成立以來(lái)，一直在電力、電力和電力公用事業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)和測(cè)試中發(fā)揮著主導(dǎo)作用，在韓國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著核心作用。憑借其積累的技術(shù)力量和專業(yè)知識(shí)，致力于開發(fā)先進(jìn)的融合技術(shù)，將傳統(tǒng)技術(shù)與IT、NT和ET融合。通過(guò)這些努力，KERI希望引領(lǐng)未來(lái)原創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)造新的知識(shí)型產(chǎn)業(yè)。
KERI在SiC功率半導(dǎo)體的研發(fā)方面，主要是開發(fā)用于高效逆變器的下一代功率半導(dǎo)體，以此作為新的增長(zhǎng)引擎搶占功率半導(dǎo)體技術(shù)的制高點(diǎn)。
據(jù)了解，Semilab擁有強(qiáng)大的科學(xué)背景和與學(xué)術(shù)客戶的長(zhǎng)期良好合作歷史，為半導(dǎo)體、光伏和平板顯示器行業(yè)、薄膜研究、材料科學(xué)和相關(guān)科學(xué)學(xué)科的研發(fā)應(yīng)用開發(fā)量身定制的解決方案。大多數(shù)工具都集中在薄膜和表面表征上。所有系統(tǒng)都是通用的，并提供廣泛的配置選項(xiàng)，以滿足最廣泛的需求。為了實(shí)現(xiàn)最佳解決方案，Semilab始終愿意與其合作伙伴進(jìn)行聯(lián)合科學(xué)工作，并在會(huì)議和高質(zhì)量出版物上展示研究結(jié)果。
該公司的非接觸電阻率剖面系統(tǒng)ACV可通過(guò)專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)100%非接觸、無(wú)損的外延層電阻率測(cè)量。測(cè)量背后的物理原理與肖特基CV或Hg探針?lè)浅Ｏ嗨疲虼溯敵鍪莻鹘y(tǒng)的CV摻雜分布。不同之處在于，其電極不接觸晶片，從而大大節(jié)省了監(jiān)視晶圓的成本。
在光學(xué)顯微鏡方面，該公司使用AFM物鏡可將光學(xué)顯微鏡升級(jí)到亞原子分辨率：15x物鏡可提供納米分辨率和3D形貌。
光學(xué)顯微鏡中的AFM物鏡是衍射極限后面的世界。分辨率被推到遠(yuǎn)低于亞波長(zhǎng)范圍，只有幾納米或更小。此外，它具有比CLSM和STED顯微鏡分辨率更好的3D形貌數(shù)據(jù)。
納米操作和納米光刻與顯微鏡的光學(xué)設(shè)施相結(jié)合，形成了強(qiáng)大的組合。由于采用了AFM物鏡的Semilab適配器，可以集成所有已知顯微鏡品牌。
合作雙方相信，上述無(wú)需外延的離子注入工藝將解決電子轉(zhuǎn)移速度降低，以及外延片成本過(guò)高等大規(guī)模生產(chǎn)的主要障礙，有助于將SiC MOSFET襯底成本降低30%，為具有良好均勻性和再現(xiàn)性的高質(zhì)量離子注入大規(guī)模生產(chǎn)工藝奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
