针对SiC功率器件工艺制程中离子注入和激活退火的技术难题,利用爱发科公司自行设计并开发的高温离子注入设备(ULVAC,IH-860DSIC)、碳膜溅射设备(ULVAC,SME-200)和高温激活退火设备(ULVAC,PFS-6000-25)。通过计算模拟、AFM对比结果、Hall电阻测定和RHEED图像分析等表征手段,研究了高温高能多步注入、碳膜覆盖技术和退火温度分别对SiC器件的物理特性、表面特性及电学特性的影响。结果表明,采用500℃A1离子注入浓度为5×10^18cm^-3、20nm厚碳膜溅射技术和1700~2000℃激活退火技术,能够实现具有良好表面特性和电学特性的P型SiC掺杂工艺。设备的稳定性已在多条SiC生产线上用于制造SiC—SBD器件和SiC.MOSFET器件完成工艺验证。
实现了支持SiC的高注入能量
此次的设备除吞吐量之外,还克服了量产所需的另一个条件。作为SiC晶圆,注入离子时在使晶圆保持高温的同时,还需要加大注入能量。其原因在于,在离子注入完成后为消除结晶缺陷而进行退火处理时离子不易扩散,因此注入时需要给底板的表面至深处都注入离子。此次的设备将注入能量由过去的约400keV提高到了700keV,达到了量产所要求的水平。
离子注入设备
SiC用高温离子注入设备 IH-860DSIC
搭载了高温ESC(静电吸附卡盘)的面向SiC量产用的高能粒子注入装置。
产品特性 / Product characteristics
• 可实现自动连续高温处理注入
• 1价离子可注入至350keV、2价离子可注入至700keV
(Option:1价离子可注入至430keV、2价离子可注入至860keV)
• 通过Dual-End-Station(双工位)实现高产能;
(A系4"高温ESC/B系3"高温ESC、A系6"高温ESC/B系6"常温ESC等等,可配合客户的希望就行规格配置)
• 可减轻操作员的负担
• 紧凑式设计
• 可大范围对应从试作到量产的各类需求
产品应用 / Product application
• 对应SiC的离子注入装置。
研究开发用中电流离子注入设备IMX-3500
中电流离子注入装置IMX-3500为能量200keV、对应晶圆尺寸8inch的离子注入装置,适用于大学等机构的研究开发。
产品特性 / Product characteristics
• 晶圆尺寸8inch,搭载了可对应不定形基板的台板。
• 离子源,除Gas source之外,另外可以使用安全方面更容易处理的B、P、As离子等固体蒸发源。
• HV terminal的部分,与量产装置是同样的构成,可确保高信赖性。
产品应用 / Product application
• 教育、研究开发等
高能对应离子注入设备SOPHI-400
可对应至2400KeV的高能离子注入装置。
产品特性 / Product characteristics
• 枚叶式
• 可对应薄片Wafer
• 平行Beam
产品应用 / Product application
• 功率器件相关薄片基板工艺、IGBT工艺
可对应低速高浓度的离子注入设备SOPHI-30
低加速、高浓度对应的离子注入设备。
产品特性 / Product characteristics
• 枚叶式
• 可对应薄片
• 非质量分离机的对比优点
1)对应低加速.高浓度的好产能离子注入设备
2)相比过去约一半的低价
3)相比过往设备占用面积为1/3的紧凑型设计
产品应用 / Product application
• Power Device等薄片基板工艺、IGBT工艺
产品参数 / Product parameters
• 基板尺寸:Max200mm