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【材料/设备】应材助力第三代半导体厂商,加速升级至8吋晶圆满足市场需求

来源:科技新报    原作者:Atkinson    

在当前第三代半导体议题当红之际,美商应材公司随即对此市场推出新产品,以协助全球领先的碳化硅(SiC)芯片制造商,从150毫米(6吋)晶圆制造升级为200毫米(8吋)制造,增加每片晶圆裸晶约一倍的产量,满足全球对优质电动车动力系统日益增加的需求。

由于SiC功率半导体可以高效地将电池功率转化为扭力,并提高电动车的性能和续航能力,因此市场需求极高。和硅比较,SiC本身较为坚硬,其原生缺陷可能会导致电气性能、功率效率、可靠性和产能下降。所以,需要更先进的材料工程技术来优化裸晶圆的生产,并建构对晶格损害最小的电路。

另外,应材还强调,SiC晶圆的表面品质对SiC元件的制造至关重要,因为晶圆表面的任何缺陷都会移转到后续的系统层中。所以,为了生产表面质量最佳的均匀晶圆,应材公司开发了Mirra Durum CMP系统,该系统可以将抛光、材料移除的测量、清洗和干燥整合在同一个系统中。与机械轮磨的SiC晶圆相比,应用材料公司的新系统可将成品晶圆的表面粗糙度降低50倍,与批次CMP加工系统相较,粗糙度则降低3倍。

而在制造SiC芯片时,会通过离子植入法将掺质放置于材料中,协助实现和引导高功率生产电路中的电流流动。但SiC材料的密度和硬度同时也会面临以下极大的工艺挑战:包括掺质的注入、准确定位和激活,以及最大限度减少对晶格的破坏,以避免降低效能和功率效率。应材150毫米和200毫米SiC晶圆的新型VIISta 900 3D热离子植入系统,可以解决这些挑战。因热植入技术在注入离子时对晶格结构的破坏最小,与常温植入相比,电阻率降低了40倍以上。

应用材料公司副总裁暨ICAPS(物联网、通讯、汽车、电源和传感器)事业处总经理Sundar Ramamurthy表示,为推动电脑革命,芯片制造商转向更大型的晶圆尺吋,来大幅增加芯片产量,以满足不断成长的全球需求。如今,受惠于应材公司在工业规模上先进的材料工程专业知识,产业又将进入另一场革命的先期阶段。

封面图片来源:拍信网