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應用材料公司新技術助力一流碳化矽晶片製造商

  • 吳冠儀台北

應用材料公司新的VIISta 900 3D熱離子植入系統,將離子注入並擴散到200毫米和150毫米晶圓的碳化矽晶片中,與常溫植入相比,電阻率降低了40倍以上。應用材料公司
應用材料公司新的VIISta 900 3D熱離子植入系統,將離子注入並擴散到200毫米和150毫米晶圓的碳化矽晶片中,與常溫植入相比,電阻率降低了40倍以上。應用材料公司

應用材料公司推出新產品,協助碳化矽(SiC)晶片製造商,從150毫米晶圓製造升級為200毫米製造,增加每片晶圓裸晶(die)約一倍的產量,滿足全球對優質電動車動力系統日益增加的需求。

由於SiC功率半導體可以高效地將電池功率轉化為扭力,並提高電動車的效能和續航能力,因此市場需求極高。和矽比較,SiC本身較為堅硬,其原生缺陷可能會導致電氣效能、功率效率、可靠性和產能下降,所以,需要更先進的材料工程技術來優化裸晶圓的生產,並建構對晶格損害最小的電路。

應用材料公司副總裁暨ICAPS(物聯網、通訊、汽車、電源和感測器)事業處總經理桑德•瑞馬摩西(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,以滿足不斷膨脹的全球需求。如今,受益於應用材料公司在工業規模上先進的材料工程專業知識,又將進入另一場革命的先期階段。

SiC晶圓的表面品質對SiC元件的製造至關重要,因為晶圓表面的任何缺陷都會移轉到後續的系統層中。為了生產表面品質最佳的均勻晶圓,應用材料公司開發了Mirra Durum CMP系統,該系統可以將拋光、材料移除的測量、清洗和乾燥整合在同一個系統中。

與機械輪磨的SiC晶圓相比,應用材料公司的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,粗糙度則降低3倍。

製造SiC晶片時,會透過離子植入法將摻質放置於材料中,協助實現和引導高功率生產電路中的電流流動。但SiC材料的密度和硬度同時也會面臨以下極大的製程挑戰:摻質的注入、準確置放和啟動,以及最大限度減少對晶格的破壞,以避免降低效能和功率效率。

應用材料公司150毫米和200毫米SiC晶圓的新型VIISta 900 3D熱離子植入系統,可以解決這些挑戰。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,電阻率降低了40倍以上。

應用材料公司的ICAPS(物聯網、通訊、汽車、電源和感測器)事業處正在為SiC功率晶片市場開發更多產品,包括物理氣相沉積、化學氣相沉積、蝕刻和製程控制。