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宜特科提供完整功率半導體晶圓後段製程服務

  • 吳冠儀/台北

宜特科技鄭俊彥(William Cheng)指出,宜特科技是目前台灣乃至於亞洲半導體產業,少數可提供完整功率半導體FSM與BGBM晶圓後段製程服務者。DIGITIMES

功耗是各類型電子產品的重要訴求,作為各類電子設備中的關鍵功耗零組件,市場對MOSFET等功率半導體的需求本就龐大,近年來車用電子快速普及,讓市場需求再次擴增,2018年宜特科技正式投入功率半導體晶圓後段製程,經過一年來的發展,目前已擁有台灣半導體產業中最完整的晶圓後段解決方案。

在手持式裝置與車用電子等市場的催化下,功率半導體的應用市場快速成長,其中車用電子更是近年來的主要成長力道,無論是燃油車、複合動力或純電動車,對車用IC的需求都有增無減。

宜特科技表面處理事業處總經理鄭俊彥指出,車用電子市場的成長動能,除了來自於車商必須透過電子科技強化效能以提升市場競爭力外,另一要素來自於各國政府對汽車廢氣排放標準的日益嚴格,為符合法規要求,車廠必須導入各種電子化技術,也因此各種電子離散元件在汽車內部的應用比例快速增加。

根據半導體大廠英飛凌的報告,目前一輛燃油車所使用的功率離散元件成本已達71美元,電動車更高達455美元,而且相較於一年來全球汽車出貨量的削減,車用IC卻仍保持正向成長,由此可看出車用電子已是不可逆的趨勢。

台灣是全球半導體重鎮,無論是產能或產業供應鏈的完整度,都居全球領先地位,尤其是供應鏈的專業分工,在半導體領域中更是首屈一指,在功率半導體也是如此。

台灣過去在MOSFET等功率半導體的主力為晶圓前段製程,中後段則交由中國大陸廠商負責,不過近年來車用電子市場量放大,功率半導體缺貨時有所聞,為滿足市場需求,宜特科技從2018年開始投入MOSFET的中後段製程,讓台灣供應鏈更趨完整,同時也紓解市場需求。

經過將近一年的技術研發與產線布建,目前宜特科技已有業界最完整的晶圓後段製程解決方案,從一般的晶圓薄化、BGBM製程(Back Grinding/Backside Metallization,背面研磨/背面金屬化製程),及其他先進製程,包括僅有15um的薄化技術、化鍍和濺鍍所形成的FSM製程(Front-Side Metallization,正面金屬化製程),甚至多數晶圓薄化廠所沒有的CP測試和太鼓環去環,宜特科技一應俱全。

要提供此技術,鄭俊彥指出專業人才與自動化系統是其中兩大關鍵,宜特科技的產線同時擁前端晶圓代工、中段FSM及BGBM與後段封裝等3方面的人才,對於整體製程有全面性的技術掌握,提供了客戶整段性的服務。

另外宜特科技也導入了製造業專用的MES(製造執行系統),相較於現在大多數晶圓薄化廠多仍使用紙本記錄設備狀態,宜特科技則是將製造機台數據全面數位化,透過RTM(即時監控)裝置即時偵測機台狀態,數值有誤就會立即停機並通知管理人員,確保後續晶圓的良率。

同時宜特科技也強化製造現場管理程序,現場人員在生產前,必須先對設備與貨品都刷條碼,確認人、機、貨均為正確後,方能啟動機台、放入原物料。

RTM讓機台的錯誤機率大幅降低,人、機、貨的比對機制,則杜絕了人為的錯誤可能,在此運作機制之下,宜特科技的BGBM產線良率全面提升,鄭俊彥表示,目前良率已經連續數個月都達99.7%,2019年的目標則是將之提升到99.8%。

至於產能部分,宜特科技BGBM目前規劃的產能是每月3.5萬片,符合客戶現有的需求,未來仍將視客戶需求,進行產能的擴充,代表宜特科技已掌握產線製程狀態,可以如期如質的供貨給客戶。

至於在應用領域的布局,宜特科技也全力投入,在今年5月,竹科二廠已經取得車用電子第三方認證機構頒發的IATF 16949可行性認證。鄭俊彥指出,在車用領域中,IATF 16949是最基本的進入門檻,而宜特科技取得了其中的可行性認證(LOC),就可接單生產合於規範的車用電子產品。

而除了IATF 16949之外,要拿到大型車廠的訂單,必須再經過德國汽車工業聯合會制定的VDA6.3,此一規範確保產線必須在各種干擾因素底下仍能穩定生產。與IATF 不同,VDA6.3並沒有第三方單位認證,而是由各車廠自行審核,目前宜特已取得1家客戶認證,預計2019年下半會增加到3-4家。

功率半導體晶圓後段製程,除了MOSFET之外,車用電子的另一關鍵零組件IGBT也將是宜特科技接下來的重點技術,不過由於IGBT的回收期較長,為求資源效益最佳化,宜特科技將以產業大聯盟方式建立此一製程平台。

鄭俊彥表示,宜特科技目前聚焦於IGBT的場截止層(Field stop)的製程技術,此一技術開發除了薄化技術以外,如何確保晶背製程所形成的元件特性,可以符合設計規格更是其中的關鍵,宜特團隊所具備的半導體前後段人才與經驗,再輔以內部實驗室豐沛的材料分析資源,將是未來在此一領域與其他同業差異化之所在。

隨著車用與智慧家庭市場的啟動,功率半導體乃至其晶圓薄化後段製程的需求也快速擴大。鄭俊彥指出,宜特科技的廠房幾乎已達工業3.5階段,在產線數據的全面掌握下,產能與良率都正逐步提升,將可提供國內外客戶最完善的功率半導體晶圓後段製程服務。