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应用材料公司新技术助力一流碳化矽芯片制造商

  • 吴冠仪台北

应用材料公司新的VIISta 900 3D热离子植入系统,将离子注入并扩散到200毫米和150毫米晶圆的碳化矽芯片中,与常温植入相比,电阻率降低了40倍以上。应用材料公司
应用材料公司新的VIISta 900 3D热离子植入系统,将离子注入并扩散到200毫米和150毫米晶圆的碳化矽芯片中,与常温植入相比,电阻率降低了40倍以上。应用材料公司

应用材料公司推出新产品,协助碳化矽(SiC)芯片制造商,从150毫米晶圆制造升级为200毫米制造,增加每片晶圆裸晶(die)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。

由於SiC功率半导体可以高效地将电池功率转化为扭力,并提高电动车的效能和续航能力,因此市场需求极高。和矽比较,SiC本身较为坚硬,其原生缺陷可能会导致电气效能、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。

应用材料公司副总裁暨ICAPS(物联网、通讯、汽车、电源和传感器)事业处总经理桑德•瑞马摩西(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寸,来大幅增加芯片产量,以满足不断膨胀的全球需求。如今,受益於应用材料公司在工业规模上先进的材料工程专业知识,又将进入另一场革命的先期阶段。

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後续的系统层中。为了生产表面品质最佳的均匀晶圆,应用材料公司开发了Mirra Durum CMP系统,该系统可以将抛光、材料移除的测量、清洗和乾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。

制造SiC芯片时,会透过离子植入法将掺质放置於材料中,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制程挑战:掺质的注入、准确置放和启动,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。

应用材料公司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。

应用材料公司的ICAPS(物联网、通讯、汽车、电源和传感器)事业处正在为SiC功率芯片市场开发更多产品,包括物理气相沉积、化学气相沉积、蚀刻和制程控制。