イオン照射によるパワー半導体特性の改善

摘要

Local lifetime control technology for high power semiconductors has been an effective energy conservation solution in recent years. S.H.I. Examination & Inspection, Ltd.(SHIEI) has achieved such technology by irradiating high-energy proton, helium-3, and helium-4 ions through cyclotron and Van de Graaff accelerators. SHIEI has succeeded in providing information on optimum ion irradiation conditions to customers by introducing a commercial assessor that evaluates the recovery time (T_rr), forward voltage (V_f), and leakage current(l_rr), all of which will be changed as a result of ion irradiation. In addition, SHIEI has developed new devices called Deep Level Transient Spectroscopy system (based on DLTS method) and capacitance-voltage(C-V) profiling unit, both of which apply the reverse bias of up to 550 V to measure the trap energy level and impurities in the silicon formed after the ion irradiation under similar conditions to those for the mounted high power semiconductors.%近年求められている省エネルギー化を実現する方法の－つとして，パワー半導体に対する局所的ライフタイム制御技術があげられる。住圭試験検査株式会社では，サイクロトロンとバンデグラフ加速器を用いた高エネルギーの水素，ヘリウムー3およびヘリウムー4のイオン照射により，同技術を実現している。イオン照射により変化が生じる逆回復時間丁汀，オン電圧V_fおよびリーク電流しに関する市販の評価装置を導入することで，客先に対して イオン照射の最適条件を迅速に提示できるようにした。さらに，イオン照射後に形成されるシリコン中のトラップ準位および不純物分析を，実装されているパワー半導体とはば同じ条件で測定するべく，550Vの逆／iイアスが印加可能なDeep Level Transient Spectroscopy（DLTS法）装置と容量一電圧（C－∨）測定器を新たに開発した。