“创造与进化”:代代相传的开发者之魂~致力于贡献社会,构想新一代装置~
“IMPHEAT”和“IMPHEAT-Ⅱ”的诞生
研究用初号机完成后,技术团队为进一步改善改良装置,持续推进开发。2010年,技术团队参与了由NEDO(日本国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构)主导的开发项目,完成了6英寸SiC晶圆自动搬运系统。并响应客户需求,实现了多种改良,例如优化搬运序列、提升晶圆面内温度均匀分布性、搭载防止充放电效应(充放电引起的问题)的高频型等离子溢流枪。2013年,团队将当时业界唯一的量产型SiC功率器件用离子注入装置“IMPHEAT”投入了市场。随后,在节能、省电力化及环境性能需求不断高涨的背景下,团队预计SiC功率器件市场将不断扩大,并发起了全新挑战。以“IMPHEAT”为基础,经过反复多次改良后,进一步缩短了处理时间,这些改良包括优化自动搬运系统等结构、增加短时间高温加热SiC晶圆的预加热工艺、搬运机械臂双重化及离子束加倍等。并以提升离子束稳定性和增加束量为目标,成功改良了离子源,实现了离子束电流翻倍。通过这些举措,每小时晶圆处理片数增加至100片,达到了以往的3倍左右。这就是获得各界高度评价的“IMPHEAT-Ⅱ”。2019年发布,2020年开始交付。
挑战:新一代离子注入装置
参与初号机开发的技术团队的宏伟志向被年轻技术人员传承,他们也在迅速成长。现在,主要是由年轻技术人员推进开发可称得上是“IMPHEAT-Ⅱ”升级版的新一代离子注入装置。尽管NIC的离子注入装置不断被改善改良、不断进化,但实际上亟待解决的课题自初号机以来就一直存在且未曾改变。课题包括如何进一步优化自动搬运系统、如何进一步缩短高温化时间、以及如何长时间稳定输出大量离子束。可以说自初号机以来,技术团队就一直致力于解决这些课题。平井裕也向全新离子源开发作业发起了挑战。
“我一直在研究如何增加离子束电流以及保持离子束稳定性。这是我们与其他竞争对手形成差异化的重大要素。改变材料和工艺气体后,离子束电流增加至以往的2倍。此外,为了在不破坏晶体的前提下将离子深深注入晶圆中,我们还推进了晶体方位检测器的开发。”(平井)
井上真辅负责自动搬运系统的控制设计。
“为实现稳定搬运,我们进行了长年探讨,但时至今日依然没有定论。当然,现在的搬运稳定性肯定是强于以往。但现在依然存在一些问题,例如加热过程中的时间损失、热度导致的变形、偏差或碎裂。我的目标是实现晶圆零次品。在固定晶圆时,除了静电吸盘,我们还采用了用夹爪按住晶圆的机械夹具。我希望运用控制、机械结构及物理方面的技术、知识和见解,实现稳定的自动搬运。”(井上)
王建负责自动搬运系统的机械设计。
“搬运时,需要将晶圆吸附至大气环境中的机械臂上。但随着高温离子注入,晶圆翘曲,机械臂的吸附部位和其上吸附的晶圆之间形成间隙,导致基于真空吸附原理的晶圆搬运方式失效。现在,我正在开发具有高耐热性和柔软性的吸盘。如果足够柔软,就能贴合翘曲部位,防止产生间隙。”(王)
一直以来,上野宏优为每位客户提供装置规格、组装及交付等一系列服务。最近,他从自己专精的机械设计的角度出发,以行业内的差异化为着眼点,致力于提升自动搬运系统每小时处理片数,同时还着手推进全新的开发业务。
“至今为止,我们与在SiC领域处于领先地位的日本国内半导体生产商共同发展,从今往后,我希望与急速成长的欧美或中国等日本以外的生产商携手,争取开发出满足其需求的装置。”(上野)
经过不懈努力,新一代装置即将完成。公司计划在今年之内完成内部机,反复试验,并于明年投入市场。
只有不断挑战,才能推动社会与世界的发展
关于开发离子注入装置的构想及其魅力,他们说道:
“开发就是不断向全新技术发起挑战的过程,这些付出将催生出全新价值,并在世界范围内得到运用。这就是开发业务的妙趣和乐趣所在。”(平井)
“虽然离子注入装置不显眼,但它们作为无名英雄为客户创造出新的价值。我希望在保持本公司优势的同时,继续扩大市场份额。”(井上)
“离子注入是一个将化学、物理、工程学等各种科学都融入其中的世界。我很喜欢这种融合。此外,离子注入让世界变得更美好,例如可促进碳中和,因此我觉得自己工作很有价值。”(上野)
“可通过现有技术和自己的想法,进一步改良装置。这就等于让自己的意见和想法落到实处,对于技术人员而言,这真是一份无上幸福的工作。”(王)
基于技术团队的这些想法,大家到底采用了怎样的市场战略呢?让我们在最终章为您讲述。
促进灵活思维的开放空间
作为离子注入技术最尖端研发据点而建设的日新离子机械株式会社滋贺事业所,被通称为“LINK SQUARE”*。为创造出全新价值,该事务所重视积极沟通,从各种细节出发,努力构建有助于创新的职场环境。开放而明亮的自由沟通空间可以培养员工们的想象力、能动性及团队合作精神。
*“LINK SQUARE”包含了后述含义及愿景:LINK=连接,SQUARE=意为城市/广场,展示“连接人类与事物的城市”形象,L:learn(学习场所),IN:innovative(创新场所)/ inspire(启发场所)/ interact(交流场所),K:knock on the next door(to the future)(敲响下一扇门的场所)。