La fabrication des circuits en carbure de silicium (SiC)

Le carbure de silicium est un semi-conducteur à large bande interdite possédant des propriétés uniques qui permettent un fonctionnement à haute température et le rendent particulièrement adapté aux semi-conducteurs de puissance. Sa capacité à commuter rapidement et efficacement des tensions et courants élevés, sa tension de claquage élevée, sa stabilité face aux effets des radiations et sa bonne conductivité thermique constituent les principaux avantages du carbure de silicium. Les inconvénients comprennent le coût élevé et les températures de traitement très élevées nécessaires.

La production de circuits intégrés se divise en processus de « frontend » pour la création de l’électronique du circuit et en processus de « backend » pour le contact des circuits. La structuration s’effectue par des procédés de lithographie, comprenant le revêtement, l’exposition, le développement, des étapes de traitement telles que la gravure ou le dépôt de couches, ainsi que le retrait final de la résine photosensible. Nous pouvons fournir des équipements adaptés à de nombreuses étapes de production pour la fabrication de circuits SiC, tant pour la R&D que pour la production en série.

Les procédés thermiques sont particulièrement critiques, car le traitement des circuits en SiC exige des températures très élevées, notamment pour l’activation électrique des dopants implantés tels que l’Al ou le B (dopage de type p), ou le N et le P (dopage de type n). Les fours destinés au traitement du carbure de silicium doivent pouvoir atteindre jusqu’à 2000 °C, tandis que pour la fabrication de circuits en silicium ou en GaAs, des températures jusqu’à 1200 °C suffisent généralement. Ce n’est que récemment que des fours verticaux haute température ont été développés, capables d’atteindre de telles températures grâce à des éléments chauffants en MoSi2 ou en graphite.

Fabrication de transistors SiC
1. Lithographie
Aligneur de masques / Revêtement, exposition, développement
2. Gravure
Graveur plasma (structuration)
3. Implantation ionique
sur demande (procédé spécial)
4. Activation
Four haute température 1800–2000 °C (résistances MoSi₂ / graphite)
5. Oxynitruration
Four LPCVD haute température ~1400 °C (oxynitrure / TEOS)
6. Dépôt TEOS
Four LPCVD : dioxyde de silicium / diélectriques
Contact
1. Lithographie
Aligneur de masques
2. Trous de contact
Graveur plasma
3. Recuit post-dépôt (PDA)
Système RTP (recuit rapide)
4. Électrode arrière
Système d’évaporation / de pulvérisation
5. Recuit de contact
Système RTP ~1200 °C
6. Câblage
Soudeuse / Wire-bonding

Nous proposons aussi bien de petits systèmes à chargement manuel pour la recherche et le développement que des machines entièrement automatisées pour la production en série. Nous réalisons volontiers des essais et des séries d’échantillons dans les laboratoires d’application de nos partenaires.