應材助力第三代半導體廠商,加速升級至 8 吋晶圓滿足市場需求

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 09 日 11:20 | 分類 晶圓 , 晶片 , 材料、設備 Telegram share ! follow us in feedly


第三代半導體議題當紅,美商應材公司立即推出新產品,協助全球領先的碳化矽 (SiC) 晶片製造商,從 150 毫米 (6 吋) 晶圓製造升級到 200 毫米 (8 吋),增加每片晶圓裸晶 (die) 約一倍產量,滿足全球對優質電動車動力系統日益增加的需求。

由於 SiC 功率半導體可高效將電池功率轉化為扭力,並提高電動車的性能和續航能力,因此市場需求極高。和矽比較,SiC 較堅硬,原生缺陷可能導致電氣性能、功率效率、可靠性和產能下降,需更先進的材料工程技術優化裸晶圓生產,並建構對晶格損害最小的電路。

應材強調,SiC 晶圓表面品質對 SiC 元件的製造至關重要,因晶圓表面任何缺陷都會轉到後續系統層。為了生產表面品質最佳的均勻晶圓,應材公司開發 Mirra Durum CMP 系統,可將拋光、材料移除測量、清洗和乾燥整合到同系統。與機械輪磨 (grinding) 的 SiC 晶圓相比,新系統可將成品晶圓的表面粗糙度降低 50 倍,與批次 CMP 加工系統相較,粗糙度降低 3 倍。

製造 SiC 晶片時,透過離子植入法將摻質 (dopant) 置於材料中,協助實現和引導高功率生產電路電流流動。但 SiC 材料密度和硬度同時也面臨極大製程挑戰:包括摻質注入、準確放置啟動,以及最大限度減少破壞晶格,以避免降低效能和功率效率。150 毫米和 200 毫米 SiC 晶圓的新型 VIISta 900 3D 熱離子植入系統,可解決這些挑戰。因熱植入技術在注入離子時對晶格結構的破壞最小,與常溫植入相比,電阻率降低 40 倍以上。

應用材料公司副總裁暨 ICAPS (物聯網、通訊、汽車、電源和感測器) 事業處總經理 Sundar Ramamurthy 表示,為推動電腦革命,晶片製造商轉向更大型的晶圓尺寸,來大幅增加晶片產量,以滿足不斷成長的全球需求。受惠應材工業規模先進材料工程專業知識,產業又將進入另一場革命的早期階段。

(首圖來源:應用材料)