La “fuente de alimentación pulsada a medida de Keri para el sesgo (derecha)” que puede generar varias formas de pulso (izquierda). Crédito: Corea Electrotechnology Research Institute (Keri)
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Jang Sung-ROC en el Centro de Investigación de Electrofísica del Instituto de Investigación de Electrotecnología de Corea (KERI) ha desarrollado un “modulador de potencia pulsado a medida para el sesgo”, que puede aplicarse en el procesamiento de semiconductores de ultra precisión.
Un dispositivo de sesgo aplica una fuerza (voltaje) que tira de los iones dentro del plasma para hacerlos chocar con fuerza con una oblea de semiconductores. Esto permite procesos como el grabado (cortar la superficie), la limpieza (eliminación de contaminantes) y la deposición (presionando películas delgadas de manera uniforme y firme).
Mientras que las fuentes de alimentación de radiofrecuencia (RF) se utilizan ampliamente en la industria para aplicar este voltaje de polarización, sus formas de onda simples y alternativas limitan la precisión requerida para la microfabricación de semiconductores avanzados.
En este contexto, “una fuente de alimentación pulsada”, que puede ofrecer una fuerza de sesgo a medida incluso para procesos exigentes y complejos, está ganando atención. Una fuente de alimentación pulsada almacena energía a baja potencia durante un período largo y luego la descarga instantáneamente a alta potencia.
Al controlar con precisión la resistencia de estos pulsos, los sustratos semiconductores se pueden grabar tan estrechamente y profundamente como se desee, lo que hace que la tecnología sea aplicable en varios procesos de fabricación.
Sin embargo, los suministros de energía pulsados convencionales sufren una pérdida de potencia significativa durante la descarga instantánea de alta potencia. Para aplicaciones de sesgo a medida, en particular, los requisitos técnicos son aún más exigentes, ya que los pulsos que alcanzan varios kilovoltios deben controlarse de manera estable dentro de una duración extremadamente corta de 2.5 µs (1/250,000 de segundo) y descargar a una alta frecuencia de 400 kHz (400,000 veces por segundo).
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Jang Sung-ROC en el Centro de Investigación de Electrofísica del Instituto de Investigación de Electrotecnología de Corea (KERI) ha desarrollado un “modulador de potencia pulsado a medida para el sesgo”, que puede aplicarse en el procesamiento de semiconductores de ultra precisión. Crédito: Corea Electrotechnology Research Institute (Keri)
Keri, con más de una década de experiencia en el desarrollo de una variedad de tecnologías en el campo de la potencia pulsada, reconoció este desafío y lanzó una iniciativa para lograr la producción nacional de alimentos pulsados para los procesos de sesgo de semiconductores.
El equipo del Dr. Jang Sung-Roc hizo un gran avance al convertirse en el primero en el mundo en introducir el “cambio suave”, una técnica que reduce la pérdida de energía durante la descarga de pulso. Esta técnica está diseñada para cambiar el dispositivo en los puntos donde el voltaje (V) o la corriente (i) es casi cero, reduciendo el estrés en el dispositivo y reduciendo la pérdida de potencia en más del 78%.
Esta innovación también aborda problemas de generación de calor, contribuyendo a suministros de energía más pequeños, mayor densidad de potencia (salida por volumen) y una vida útil más larga.
El equipo de investigación amplió aún más la aplicabilidad de la tecnología al introducir una fuente de alimentación pulsada a medida que incorpora ambos métodos: modo “rampado” que utiliza formas de onda inclinadas para el procesamiento compacto y preciso, y el modo “escalonado” que genera las diversas formas requeridas para la fabricación de semiconductores.
Este avance hace que la tecnología sea adecuada no solo para los semiconductores sino también para otras industrias, como la ingeniería ambiental, la defensa y la atención médica, donde el poder pulsado es esencial.
La tecnología fue validada dentro de una cámara de proceso de semiconductores a través de la colaboración con el Centro de Investigación de Convergencia de EI en plasma del Instituto de Energía de Fusión de Corea, que ha estado realizando investigaciones con el apoyo del Centro de Investigación Convergencia del Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología.
Durante la demostración, el equipo observó las formas de onda únicas creadas por la fuente de alimentación pulsada a medida, confirmando su aplicabilidad.
Sobre la base de este éxito, Keri planea sentar las bases para la comercialización aplicando el suministro de energía pulsado a medida a equipos reales de grabado y limpieza en investigaciones conjuntas con el Instituto de Maquinaria y Materiales de Corea y el Instituto de Energía Fusion de Corea.
La tecnología de potencia pulsada a medida de Keri tiene modos acumulados (izquierda) y escalonado (derecha). Crédito: Corea Electrotechnology Research Institute (Keri)
El Dr. Jang declaró: “La innovación de procesos utilizando potencia pulsada a medida mejorará en gran medida el rendimiento de los semiconductores, lo que hace que los dispositivos electrónicos utilizamos más pequeños, más rápido y duradero. Nuestra tecnología será un activo importante para las empresas que luchan por adoptar procesos de próxima generación debido a la falta de soluciones de energía pulsadas”.
Habiendo asegurado patentes para este logro, Keri planea impulsar la comercialización y ampliar la aplicación de su tecnología de energía pulsada a medida en procesos industriales de próxima generación a través de la colaboración y la transferencia de tecnología de la investigación de la industria de la industria.
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología
Cita: los investigadores desarrollan un modulador de potencia pulsado personalizado para el sesgo en el procesamiento de semiconductores (2025, 15 de septiembre) Recuperado el 15 de septiembre de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-09-1
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
