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应用材料助碳化矽晶片制造 加速升级至200毫米晶圆
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 报导】   2021年09月09日 星期四

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应用材料公司推出新产品,协助全球领先的碳化矽 (SiC) 晶片制造商,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。

为协助碳化矽晶片产业升级至更大型的200毫米晶圆,应用材料公司推出了Mirra Durum CMP系统。
为协助碳化矽晶片产业升级至更大型的200毫米晶圆,应用材料公司推出了Mirra Durum CMP系统。

由於SiC功率半导体可以高效地将电池功率转化为扭力,并提高电动车的性能和续航能力,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性能、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??总裁暨ICAPS (物联网、通讯、汽车、电源和感测器) 事业处总经理桑德·瑞马摩西 (Sundar Ramamurthy) 表示,为推动电脑革命,晶片制造商转向更大型的晶圆尺寸,来大幅增加晶片产量,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,我们又将进入另一场革命的先期阶段。

科锐 (Cree) 公司总裁暨执行长Gregg Lowe指出,交通产业电动化呈现不断上升的趋势,我们也正透过Wolfspeed技术,引领全球从矽转换到碳化矽,加速推动此一历史转捩点。在更大型的200毫米晶圆上提供最高效能的碳化矽功率元件後,我们不仅能提高终端客户的价值,还能满足不断成长的需求。

Lowe补充道,应用材料公司支援并加快 Albany 200毫米的制程检定,以及我们Mohawk Valley晶圆厂的多项设备安装,加速了这项转型。此外,应用材料公司ICAPS团队所开发的各种新技术,如热植入 (hot implant) 等,也扩大加深了彼此的技术合作,同时协助我们在功率技术上的发展。

新的200毫米SiC 化学机械研磨(CMP)系统

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隹的均匀晶圆,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 (grinding) 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晶片时,会透过离子植入法将掺质 (dopant) 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。

關鍵字: SiC  GaN  应用材料 
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