注入機(jī)離子源燈絲在SiC晶圓注入工藝中承擔(dān)著離子產(chǎn)生的核心功能,其性能適配性直接影響 SiC 晶圓的注入質(zhì)量與工藝穩(wěn)定性。SiC 晶圓作為第三代半導(dǎo)體材料,具備耐高溫、高擊穿電場(chǎng)的特性,廣泛應(yīng)用于新能源、高頻通信等領(lǐng)域,而其注入工藝需在較高溫度環(huán)境下實(shí)現(xiàn)離子摻雜,且對(duì)離子束的穩(wěn)定性、劑量均勻性要求更為嚴(yán)格,這就對(duì)注入機(jī)離子源燈絲的耐高溫性能、離子發(fā)射效率提出了特殊適配需求,若燈絲無法承受SiC注入的高溫工況或離子發(fā)射不穩(wěn)定,易導(dǎo)致晶圓摻雜濃度不均、注入深度偏差等問題,影響后續(xù)器件性能。
在實(shí)際應(yīng)用中,注入機(jī)離子源燈絲的材質(zhì)選擇需重點(diǎn)適配SiC晶圓的注入需求,通常優(yōu)先選用鎢錸合金等耐高溫材質(zhì),這類材質(zhì)能在SiC注入所需的高溫環(huán)境下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,減少燈絲因高溫氧化或形變導(dǎo)致的性能衰減;同時(shí),燈絲的加熱電流需結(jié)合SiC晶圓的摻雜類型(如N型、P型)與注入劑量進(jìn)行調(diào)試,確保離子源產(chǎn)生的離子束強(qiáng)度穩(wěn)定,滿足SiC晶圓對(duì)摻雜精度的要求。此外,由于SiC晶圓注入過程中離子轟擊強(qiáng)度較高,注入機(jī)離子源燈絲表面易積累濺射物質(zhì),需定期進(jìn)行清潔維護(hù),避免雜質(zhì)影響離子發(fā)射效率,保障注入工藝連續(xù)穩(wěn)定推進(jìn)。
針對(duì)SiC晶圓注入的批量生產(chǎn)場(chǎng)景,注入機(jī)離子源燈絲的壽命管理也尤為重要。通過建立燈絲使用周期臺(tái)賬,結(jié)合注入工藝參數(shù)與離子束監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)預(yù)判燈絲性能衰減趨勢(shì),提前更換臨近失效的燈絲,可有效避免因燈絲突發(fā)故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷,為SiC晶圓注入工藝的高效推進(jìn)提供可靠支撐。
