近日，國(guó)研院國(guó)儀中心與鼎極科技宣布達(dá)成合作，共同開(kāi)發(fā)「紅外線奈秒雷射應(yīng)用于碳化硅晶圓研磨制程」關(guān)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(yīng)對(duì)電動(dòng)車(chē)、5G、低軌衛(wèi)星等高效能電子元件日益增長(zhǎng)需求。
碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料的代表，憑借其寬禁帶、高擊穿電場(chǎng)、高熱導(dǎo)率等優(yōu)異特性，在新能源汽車(chē)、光伏儲(chǔ)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(yīng)用潛力。
然而，SiC材料本身硬度高、脆性大的特點(diǎn)，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(shí)、研磨損耗多，且因?yàn)闄C(jī)械性加工，容易在晶圓表面留下?lián)p傷痕跡，甚至導(dǎo)致整片晶圓破裂，嚴(yán)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(guó)研院國(guó)儀中心在精密測(cè)量與高端儀器研發(fā)領(lǐng)域底蘊(yùn)深厚，擁有一支在材料分析、精密加工工藝研究等方面的專(zhuān)業(yè)科研團(tuán)隊(duì)。其在過(guò)往項(xiàng)目中積累了大量關(guān)于材料微觀結(jié)構(gòu)分析、精密加工過(guò)程監(jiān)測(cè)與控制的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，這些技術(shù)儲(chǔ)備為 SiC 晶圓加工新技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
鼎極科技則深耕半導(dǎo)體設(shè)備制造與工藝優(yōu)化領(lǐng)域，對(duì)半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)鏈有著深刻理解，在晶圓加工設(shè)備研發(fā)與制造方面具備豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。公司憑借對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的敏銳洞察與強(qiáng)大的工程化能力，能夠?qū)⑶把丶夹g(shù)快速轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力。
在此次合作中，雙方充分發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)，成功導(dǎo)入紅外線奈秒級(jí)脈沖雷射系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)出專(zhuān)為碳化硅晶圓量產(chǎn)需求設(shè)計(jì)的「雷射研磨技術(shù)」，透過(guò)每秒100,000次擊打使碳化硅表層變軟，可將每片晶圓研磨時(shí)間從3小時(shí)縮短為2小時(shí)，且不會(huì)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(guò)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(jī)臺(tái)清洗維護(hù)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(shí)間和成本。
據(jù)悉，目前鼎極科技已與美國(guó)芯片制造商安森美半導(dǎo)體公司（ON Semiconductor Corp.）捷克廠合作，準(zhǔn)備將機(jī)臺(tái)推廣至歐洲。
（集邦化合物半導(dǎo)體 整理）
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