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
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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。
由于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，受益于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后续的系统层中。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于材料中，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。
