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ドーピング活性化とは？課題と対策・製品を解説
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ウェーハプロセスにおけるドーピング活性化とは？
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SiC（シリコンカーバイド）、GaN（窒化ガリウム、ガリウムナイトライド）等の化合物半導体では、デバイス作製に適した高温イオン注入やドーパント活性化のための高温アニールが必要とされます。弊社では、高温イオン注入や高温アニールのリクエストにお応えします。
また、アニール時の温度が高温のため、アニール前のキャップ膜による表面保護が必要になります。弊社では高温アニールだけでなく、PBII（Plasma Based Ion Implantation)を使ってカーボンキャップ膜成膜のニーズにもお応え致します。
【掲載内容】
高温イオン注入
キャップ膜成膜
高温アニール処理
※詳しくはPDFをダウンロードいただくか、お問い合わせください。
高温イオン注入・高温アニール受託サービス【SiC、GaN等】
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ウェーハプロセスにおけるドーピング活性化
ウェーハプロセスにおけるドーピング活性化とは？
ウェーハプロセスのドーピング活性化は、半導体ウェーハに注入された不純物原子（ドーパント）を、電気的に活性な状態にするための重要な工程です。これにより、半導体の電気的特性（導電率など）が制御され、パワーデバイスの性能が決定づけられます。一般的には、高温熱処理によってドーパント原子をウェーハ結晶格子内に配置し、電気伝導に寄与させます。
課題
不均一な活性化
ウェーハ全体でドーパントの活性化度合いにばらつきが生じ、デバイス性能のばらつきや歩留まり低下の原因となります。
過剰な熱処理によるダメージ
活性化に必要な高温熱処理が過剰になると、ウェーハの結晶構造にダメージを与えたり、意図しない拡散を引き起こしたりする可能性があります。
低抵抗化の限界
より高い電流容量や低オン抵抗を実現するためにドーパント濃度を高めると、活性化が難しくなり、目標とする低抵抗化が達成できない場合があります。
プロセス時間の長期化
活性化に必要な熱処理時間が長いと、生産サイクルタイムが増加し、コスト増につながります。
対策
精密な温度制御
熱処理炉の温度分布を均一化し、精密な温度制御を行うことで、ウェーハ全体で均一な活性化を実現します。
短時間・高温処理技術
レーザーや急速熱処理（RTP）などの技術を用いて、短時間で高温処理を行うことで、ダメージを抑制しつつ効率的な活性化を目指します。
ドーピングプロファイルの最適化
イオン注入時のエネルギーや角度、濃度などを最適化し、活性化しやすいドーピングプロファイルを作成します。
プラズマ処理の活用
特定のプラズマ処理を組み合わせることで、低温での活性化や、熱処理だけでは難しいドーパントの活性化を促進します。
対策に役立つ製品例
高精度熱処理装置
均一な温度分布と精密な温度制御により、ウェーハ全体で安定したドーピング活性化を実現し、歩留まり向上に貢献します。
急速熱処理システム
短時間で高温処理を可能にし、ウェーハへのダメージを最小限に抑えつつ、効率的なドーパント活性化を実現します。
イオン注入装置
最適化されたドーピングプロファイルを形成することで、後工程での活性化効率を高め、低抵抗化に寄与します。
プラズマ処理装置
熱処理だけでは困難なドーパントの活性化を促進し、低温プロセスや高濃度ドーピングにおける性能向上を支援します。
