應(yīng)材助力第三代半導(dǎo)體廠商，加速升級(jí)至8吋晶圓滿足市場(chǎng)需求

在當(dāng)前第三代半導(dǎo)體議題當(dāng)紅之際，美商應(yīng)材公司隨即對(duì)此市場(chǎng)推出新產(chǎn)品，以協(xié)助全球領(lǐng)先的碳化硅（SiC）芯片制造商，從150毫米（6吋）晶圓制造升級(jí)為200毫米（8吋）制造，增加每片晶圓裸晶約一倍的產(chǎn)量，滿足全球?qū)?yōu)質(zhì)電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)日益增加的需求。

由于SiC功率半導(dǎo)體可以高效地將電池功率轉(zhuǎn)化為扭力，并提高電動(dòng)車的性能和續(xù)航能力，因此市場(chǎng)需求極高。和硅比較，SiC本身較為堅(jiān)硬，其原生缺陷可能會(huì)導(dǎo)致電氣性能、功率效率、可靠性和產(chǎn)能下降。所以，需要更先進(jìn)的材料工程技術(shù)來(lái)優(yōu)化裸晶圓的生產(chǎn)，并建構(gòu)對(duì)晶格損害最小的電路。

另外，應(yīng)材還強(qiáng)調(diào)，SiC晶圓的表面品質(zhì)對(duì)SiC元件的制造至關(guān)重要，因?yàn)榫A表面的任何缺陷都會(huì)移轉(zhuǎn)到后續(xù)的系統(tǒng)層中。所以，為了生產(chǎn)表面質(zhì)量最佳的均勻晶圓，應(yīng)材公司開(kāi)發(fā)了Mirra Durum CMP系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將拋光、材料移除的測(cè)量、清洗和干燥整合在同一個(gè)系統(tǒng)中。與機(jī)械輪磨的SiC晶圓相比，應(yīng)用材料公司的新系統(tǒng)可將成品晶圓的表面粗糙度降低50倍，與批次CMP加工系統(tǒng)相較，粗糙度則降低3倍。

而在制造SiC芯片時(shí)，會(huì)通過(guò)離子植入法將摻質(zhì)放置于材料中，協(xié)助實(shí)現(xiàn)和引導(dǎo)高功率生產(chǎn)電路中的電流流動(dòng)。但SiC材料的密度和硬度同時(shí)也會(huì)面臨以下極大的工藝挑戰(zhàn)：包括摻質(zhì)的注入、準(zhǔn)確定位和激活，以及最大限度減少對(duì)晶格的破壞，以避免降低效能和功率效率。應(yīng)材150毫米和200毫米SiC晶圓的新型VIISta 900 3D熱離子植入系統(tǒng)，可以解決這些挑戰(zhàn)。因熱植入技術(shù)在注入離子時(shí)對(duì)晶格結(jié)構(gòu)的破壞最小，與常溫植入相比，電阻率降低了40倍以上。

應(yīng)用材料公司副總裁暨ICAPS（物聯(lián)網(wǎng)、通訊、汽車、電源和傳感器）事業(yè)處總經(jīng)理Sundar Ramamurthy表示，為推動(dòng)電腦革命，芯片制造商轉(zhuǎn)向更大型的晶圓尺吋，來(lái)大幅增加芯片產(chǎn)量，以滿足不斷成長(zhǎng)的全球需求。如今，受惠于應(yīng)材公司在工業(yè)規(guī)模上先進(jìn)的材料工程專業(yè)知識(shí)，產(chǎn)業(yè)又將進(jìn)入另一場(chǎng)革命的先期階段。