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8 settembre 2023
Il Korea Electrotechnology Research Institute (KERI), finanziato dal National Research Council of Science & Technology (NST) del Ministero della Scienza e dell'ICT della Corea del Sud, ha trasferito la tecnologia di impiantazione ionica e di valutazione per i semiconduttori di potenza in carburo di silicio (SiC) alle apparecchiature metrologiche azienda SEMILAB ZRT di Budapest, Ungheria.
Sebbene i semiconduttori di potenza SiC presentino numerosi vantaggi, il processo di produzione è molto impegnativo. In precedenza, il metodo consisteva nel creare un dispositivo formando uno strato epitassiale su un wafer altamente conduttivo e facendo fluire la corrente attraverso quell'area. Tuttavia, durante questo processo, la superficie dell’epistrato diventa ruvida e la velocità di trasferimento degli elettroni diminuisce. Anche il prezzo dell’epiwafer stesso è elevato, il che rappresenta un grosso ostacolo alla produzione di massa.
Per risolvere questo problema, KERI ha utilizzato un metodo per impiantare ioni in un wafer SiC semi-isolante senza epistrato per rendere il wafer conduttivo.
Poiché i materiali SiC sono duri, richiedono l’impianto di ioni ad altissima energia seguito da un trattamento termico ad alta temperatura per attivare gli ioni, rendendola una tecnologia difficile da implementare. Tuttavia, KERI afferma che, sulla base dei suoi 10 anni di esperienza nell'utilizzo di apparecchiature per l'impianto ionico dedicate al SiC, è riuscita a stabilire le tecnologie pertinenti.
Immagine: secondo da sinistra, il dottor Bahng Wook, direttore esecutivo della divisione di ricerca sui semiconduttori di potenza di KERI; il terzo da sinistra, Park Su-yong, CEO di Semilab Korea Co Ltd.
"La tecnologia di impianto ionico può ridurre significativamente i costi di processo aumentando il flusso di corrente nei dispositivi a semiconduttore e sostituendo i costosi epiwafer", afferma il dott. Kim Hyoung Woo, direttore dell'Advanced Semiconductor Research Center, KERI. “Si tratta di una tecnologia che aumenta la competitività dei prezzi dei semiconduttori di potenza SiC ad alte prestazioni e contribuisce notevolmente alla produzione di massa”.
La tecnologia è stata recentemente trasferita a SEMILAB, che ha impianti di produzione in Ungheria e negli Stati Uniti. Con una storia trentennale, SEMILAB possiede brevetti per apparecchiature di misurazione di precisione di medie dimensioni e apparecchiature per la caratterizzazione dei materiali e possiede tecnologia per sistemi di valutazione dei parametri elettrici dei semiconduttori.
Immagine: wafer SiC semiisolante.
Le aziende si aspettano che, attraverso il trasferimento tecnologico, saranno in grado di standardizzare il SiC di alta qualità. SEMILAB prevede di utilizzare la tecnologia KERI per sviluppare apparecchiature specializzate per valutare il processo di impiantazione ionica per i semiconduttori di potenza SiC. “Attraverso lo sviluppo di apparecchiature specializzate, saremo in grado di migliorare il monitoraggio in linea dei processi di impianto sui wafer SiC per un controllo della produzione immediato, accurato ed economico dei sistemi di impianto e il monitoraggio in linea per l’impianto pre-ricottura”, afferma Park Su-yong, presidente di SEMILAB Corea. “Questa costituirà un’ottima base per garantire stabilmente un processo di produzione di massa di impiantazione ionica di alta qualità con eccellente uniformità e riproducibilità”.
Dispositivi SiC Elettronica di potenza impiantatori ionici
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- Fonte: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2023/sep/keri-semilabzrt-080923.shtml
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