近日，國研院國儀中心與鼎極科技宣布達成合作，共同開發(fā)「紅外線奈秒雷射應用于碳化硅晶圓研磨制程」關鍵技術(shù)，成功提升碳化硅晶圓研磨速率與品質(zhì)，降低制程成本與材料損耗，以應對電動車、5G、低軌衛(wèi)星等高效能電子元件日益增長需求。
碳化硅作為第三代半導體材料的代表，憑借其寬禁帶、高擊穿電場、高熱導率等優(yōu)異特性，在新能源汽車、光伏儲能、5G通信、軌道交通等眾多戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中展現(xiàn)出巨大的應用潛力。
然而，SiC材料本身硬度高、脆性大的特點，常在研磨步驟遭遇困境，傳統(tǒng)研磨方式使加工效率、質(zhì)量良率面臨瓶頸，不僅耗時、研磨損耗多，且因為機械性加工，容易在晶圓表面留下?lián)p傷痕跡，甚至導致整片晶圓破裂，嚴重影響晶圓良率、提升制造成本，因此業(yè)界普遍視碳化硅晶圓后段制程為量產(chǎn)瓶頸。
國研院國儀中心在精密測量與高端儀器研發(fā)領域底蘊深厚，擁有一支在材料分析、精密加工工藝研究等方面的專業(yè)科研團隊。其在過往項目中積累了大量關于材料微觀結(jié)構(gòu)分析、精密加工過程監(jiān)測與控制的技術(shù)經(jīng)驗，這些技術(shù)儲備為 SiC 晶圓加工新技術(shù)的開發(fā)提供了堅實基礎。
鼎極科技則深耕半導體設備制造與工藝優(yōu)化領域，對半導體制造產(chǎn)業(yè)鏈有著深刻理解，在晶圓加工設備研發(fā)與制造方面具備豐富實踐經(jīng)驗。公司憑借對市場趨勢的敏銳洞察與強大的工程化能力，能夠?qū)⑶把丶夹g(shù)快速轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力。
在此次合作中，雙方充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，成功導入紅外線奈秒級脈沖雷射系統(tǒng)，開發(fā)出專為碳化硅晶圓量產(chǎn)需求設計的「雷射研磨技術(shù)」，透過每秒100,000次擊打使碳化硅表層變軟，可將每片晶圓研磨時間從3小時縮短為2小時，且不會損傷晶圓，晶圓破片率自5%降至1%，大幅提高產(chǎn)品良率，主要改善晶圓研磨/拋光、晶圓減薄與切割這兩段制程。
新技術(shù)能減少研磨過程造成的晶圓損耗，也明顯降低傳統(tǒng)研磨所需耗材（鉆石砂輪、水、油等）與機臺清洗維護成本。 此外新技術(shù)還可將碳化硅晶圓硬度由原本約3000 HV降至60 HV，大幅降低后續(xù)加工時間和成本。
據(jù)悉，目前鼎極科技已與美國芯片制造商安森美半導體公司（ON Semiconductor Corp.）捷克廠合作，準備將機臺推廣至歐洲。
（集邦化合物半導體 整理）
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