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宜特科提供完整功率半导体晶圆后段制程服务

  • 吴冠仪/台北

宜特科技郑俊彦(William Cheng)指出,宜特科技是目前台湾乃至于亚洲半导体产业,少数可提供完整功率半导体FSM与BGBM晶圆后段制程服务者。DIGITIMES

功耗是各类型电子产品的重要诉求,作为各类电子设备中的关键功耗零组件,市场对MOSFET等功率半导体的需求本就庞大,近年来车用电子快速普及,让市场需求再次扩增,2018年宜特科技正式投入功率半导体晶圆后段制程,经过一年来的发展,目前已拥有台湾半导体产业中最完整的晶圆后段解决方案。

在手持式装置与车用电子等市场的催化下,功率半导体的应用市场快速成长,其中车用电子更是近年来的主要成长力道,无论是燃油车、复合动力或纯电动车,对车用IC的需求都有增无减。

宜特科技表面处理事业处总经理郑俊彦指出,车用电子市场的成长动能,除了来自于车商必须透过电子科技强化效能以提升市场竞争力外,另一要素来自于各国政府对汽车废气排放标准的日益严格,为符合法规要求,车厂必须导入各种电子化技术,也因此各种电子离散元件在汽车内部的应用比例快速增加。

根据半导体大厂英飞凌的报告,目前一辆燃油车所使用的功率离散元件成本已达71美元,电动车更高达455美元,而且相较于一年来全球汽车出货量的削减,车用IC却仍保持正向成长,由此可看出车用电子已是不可逆的趋势。

台湾是全球半导体重镇,无论是产能或产业供应链的完整度,都居全球领先地位,尤其是供应链的专业分工,在半导体领域中更是首屈一指,在功率半导体也是如此。

台湾过去在MOSFET等功率半导体的主力为晶圆前段制程,中后段则交由中国大陆厂商负责,不过近年来车用电子市场量放大,功率半导体缺货时有所闻,为满足市场需求,宜特科技从2018年开始投入MOSFET的中后段制程,让台湾供应链更趋完整,同时也纾解市场需求。

经过将近一年的技术研发与产线布建,目前宜特科技已有业界最完整的晶圆后段制程解决方案,从一般的晶圆薄化、BGBM制程(Back Grinding/Backside Metallization,背面研磨/背面金属化制程),及其它先进制程,包括仅有15um的薄化技术、化镀和溅镀所形成的FSM制程(Front-Side Metallization,正面金属化制程),甚至多数晶圆薄化厂所没有的CP测试和太鼓环去环,宜特科技一应俱全。

要提供此技术,郑俊彦指出专业人才与自动化系统是其中两大关键,宜特科技的产线同时拥前端晶圆代工、中段FSM及BGBM与后段封装等3方面的人才,对于整体制程有全面性的技术掌握,提供了客户整段性的服务。

另外宜特科技也导入了制造业专用的MES(制造执行系统),相较于现在大多数晶圆薄化厂多仍使用纸本记录设备状态,宜特科技则是将制造机台数据全面数码化,透过RTM(实时监控)装置实时侦测机台状态,数值有误就会立即停机并通知管理人员,确保后续晶圆的良率。

同时宜特科技也强化制造现场管理程序,现场人员在生产前,必须先对设备与货品都刷条形码,确认人、机、货均为正确后,方能启动机台、放入原物料。

RTM让机台的错误机率大幅降低,人、机、货的比对机制,则杜绝了人为的错误可能,在此运行机制之下,宜特科技的BGBM产线良率全面提升,郑俊彦表示,目前良率已经连续数个月都达99.7%,2019年的目标则是将之提升到99.8%。

至于产能部分,宜特科技BGBM目前规划的产能是每月3.5万片,符合客户现有的需求,未来仍将视客户需求,进行产能的扩充,代表宜特科技已掌握产线制程状态,可以如期如质的供货给客户。

至于在应用领域的布局,宜特科技也全力投入,在今年5月,竹科二厂已经取得车用电子第三方认证机构颁发的IATF 16949可行性认证。郑俊彦指出,在车用领域中,IATF 16949是最基本的进入门槛,而宜特科技取得了其中的可行性认证(LOC),就可接单生产合于规范的车用电子产品。

而除了IATF 16949之外,要拿到大型车厂的订单,必须再经过德国汽车工业联合会制定的VDA6.3,此一规范确保产线必须在各种干扰因素底下仍能稳定生产。与IATF 不同,VDA6.3并没有第三方单位认证,而是由各车厂自行审核,目前宜特已取得1家客户认证,预计2019年下半会增加到3-4家。

功率半导体晶圆后段制程,除了MOSFET之外,车用电子的另一关键零组件IGBT也将是宜特科技接下来的重点技术,不过由于IGBT的回收期较长,为求资源效益最佳化,宜特科技将以产业大联盟方式建立此一制程平台。

郑俊彦表示,宜特科技目前聚焦于IGBT的场截止层(Field stop)的制程技术,此一技术开发除了薄化技术以外,如何确保晶背制程所形成的元件特性,可以符合设计规格更是其中的关键,宜特团队所具备的半导体前后段人才与经验,再辅以内部实验室丰沛的材料分析资源,将是未来在此一领域与其它同业差异化之所在。

随著车用与智能家庭市场的启动,功率半导体乃至其晶圆薄化后段制程的需求也快速扩大。郑俊彦指出,宜特科技的厂房几乎已达工业3.5阶段,在产线数据的全面掌握下,产能与良率都正逐步提升,将可提供国内外客户最完善的功率半导体晶圆后段制程服务。