先进制程与第三代半导体推进 宜特扩大材料分析产能因应 智能应用 影音
DForum0522
Event

先进制程与第三代半导体推进 宜特扩大材料分析产能因应

  • 吴冠仪台北

宜特科技材料分析工程处协理许如宏指出,该公司的一站式服务窗口可为客户快速找到对应的分析服务,大幅缩短产品分析时程。DIGITIMES摄
宜特科技材料分析工程处协理许如宏指出,该公司的一站式服务窗口可为客户快速找到对应的分析服务,大幅缩短产品分析时程。DIGITIMES摄

智能化应用百花齐放,作为电子产品运作中关键角色的半导体,不仅对产业发展的重要性越来越高,近几年更从经济面向升级为各国竞相争取的战略物资。在角色转换的同时,半导体技术也持续精进,被视为微缩制程重点技术的GAA与将在功率、通讯元件大放异彩的新一代化合物半导体(第三代半导体)已成为产业焦点,宜特科技材料分析工程处协理许如宏指出,这两项新技术都需要分析服务做为发展动力,特别是随着全球晶圆代工大厂先进制程的推进,宜特科技长年深耕半导体分析领域,在材料分析(MA)、故障分析(FA)、表面分析(SA) 、可靠度验证(RA)等各个层面均有强大的技术能量与贵重仪器设备投资,并于2022年下半扩大产能因应庞大需求。

强化新时代半导体分析能量

许如宏紧接着提到GAA与新时代化合物半导体在分析方面的区别。他表示这两者的架构、结构在半导体分析领域中的两个极端,GAA是半导体微缩制程的一部分,因此其架构大幅缩小,必须使用TEM(穿透式电子显微镜)分析闸极架构,虽然市场多认为GAA的主要战场是在3纳米与2纳米制程,不过许如宏点出,目前市场上已有类似架构的产品,宜特科技不仅已备妥此领域的技术与设备,同时也经过客户端的实绩验证。宜特科技的TEM分析能力已达2至3纳米制程节点,由于采24小时七天的全时运作,因此可以满足客户端的快速交货需求,在样品制备能量部分,宜特科技拥有多台业界高端Dual-beam FIB设备,搭配多样化的保护层前制备处理及降低试片损伤层的制备技术,可以让半导体客户取得高品质的TEM影像。

至于新时代化合物半导体的分析,许如宏则表示化合物半导体顾名思义就是整合不同元素的半导体,像是碳化矽(SiC)、氮化镓(GaN)等都是,这些不同元素叠合时的晶格匹配问题,会影响芯片的功函数与能带,因此除了材料分析外,还必须利用表面分析技术掌握其状况。

宜特科技在这两项分析领域都已有各种技术与贵重仪器,适用于化合物半导体的技术更已全面掌握,例如在分析磊晶的结构与缺陷时,可使用高解析X光绕射与反射技术(HRXRD/XRR)来分析芯片磊晶的堆叠品质或成分比例、厚度,而元件部分,就可利用宜特科技的双束聚焦离子束(Dual beam FIB)制备剖面样品,并进行尺寸量测与成分分析(EDS/EBSD),或搭配穿透式电子显微镜(TEM)进行纳米级的缺陷观察。扩散区域的分析可经由样品研磨制备剖面后,用扫描式电子显微镜(SEM)观察与挂载在原子力显微镜 (AFM)上的侦测模块扫描式电容显微镜(SCM),进行掺杂区域的型态与尺寸量测。此外,二次离子质谱分析仪 (SIMS)技术可分析化合物半导体的掺杂元素及浓度,作为电性调整的依据。

除了SiC、GaN之外,更前瞻的新时代化合物半导体Ga203(氧化镓)技术也开始受到重视,许如宏提到,此技术还有长路要走,散热不理想、掺杂时不易做出P型半导体、目前技术仍难做出MOS元件(需N/P型半导体搭配)等问题也仍待克服,不过高临界电场强度、高导电性与易制造特色,仍让氧化镓(Ga203)备受期待。宜特科技在Ga203已有研发成果,近期更在半导体分析大会IPFA发表与成功大学赖教授合作研究的成果。

一站式服务缩短分析时程

在投入各种先进研发的同时,宜特科技也持续优化服务模式。半导体分析包括材料分析、故障分析、表面分析、可靠度验证等,多数半导体业者寻求分析服务时,往往无法判别该找寻哪一种?必须经过不断的沟通询问才能找到正确分析类型,对此宜特科技提供了一站式窗口,此窗口的人员已经过各种分析专业训练,可以为客户快速找到对应的分析服务,许如宏形容分析实验室就像医疗院所,里面有诊断不同疾病的各种科别,宜特科技的一站式服务窗口就像是医疗院所里的家医科,为不知问题何在的病患(客户)先行诊断,建议出最合适的分析。

许如宏接着指出,半导体分析服务对专业经验的倚赖非常深。客户在无法掌握产品的失效原因时,分析实验室必须从产品形状、结构、材料特性等有限的分析结果中去推测可能因素,此时就需借助长期累积的经验,才能在短时间内找出病因,宜特科技的专业经验与服务,则可让客户透过此流程模式,大幅缩短产品分析时程。

宜特科技的服务流程已获得市场口碑,许如宏则认为,客户高满意度背后是该公司长期投入人才培训、巨资添购贵重仪器、积极扩大产能等因素。在专业人才培训部分,宜特科技从之前就提供丰厚薪资、完善福利与通畅透明的升迁管道留住人才,并透过各种训练课程持续为员工赋能,并借此累积技术量能,前文提到的GAA环绕闸极与新时代化合物半导体,都是因为有专业人才组成的团队,宜特科技的分析技术才会因此到位。

至于在添购贵重仪器与扩大产能部分,许如宏点出宜特科技2022年的业绩翻倍成长,除了前面提到的技术到位与完善服务外,产能也是重要因素。近两年半导体产业快速成长,特别是全球晶圆代工大厂在先进制程的推进与第三代半导体的运用,分析服务需求也因此大增,身为全球晶圆代工大厂与第三代半导体材料分析供应链的宜特科技连续两年大举购入机台,2022年的第一波新机台已经上线,近期还将有另一批来台,其中包括多台TEM与Dual beam FIB(双束聚焦离子束),在表面分析部分,之前添购的机台也将进驻,届时将可为客户提供充足产能。

许如宏表示,半导体产业近几年无论是技术深度或应用广度都有大幅成长,宜特科技也伴随客户脚步,未来将持续扩大产能、投入技术研发、完善服务模式,扮演半导体产业客户的坚实后盾。

商情专辑-2022 SEMICON Taiwan