《科技》應材推新品 助攻SiC晶片製造升級至200毫米

由於SiC功率半導體可以高效地將電池功率轉化爲扭力，並提高電動車的性能和續航能力，因此市場需求極高。和矽比較，SiC本身較爲堅硬，其原生缺陷可能會導致電氣性能、功率效率、可靠性和產能下降，所以，需要更先進的材料工程技術來優化裸晶圓的生產，並建構對晶格損害最小的電路。

碳化矽晶片也可以說是世界最佳電動車動力系統的關鍵，應用材料公司推出新的200毫米化學機械研磨(CMP)系統，可精確移除晶圓上的碳化矽材料，最大化晶片效能、可靠性和產能；新的碳化矽晶片「熱植入」技術，可在對晶格結構破壞最小的情況下注入離子，進而最大化發電量和元件產能。SiC晶圓的表面品質對SiC元件的製造至關重要，因爲晶圓表面的任何缺陷都會移轉到後續的系統層中。爲了生產表面品質最佳的均勻晶圓，應用材料公司開發了Mirra Durum CMP系統，該系統可以將拋光、材料移除的測量、清洗和乾燥整合在同一個系統中。與機械輪磨(grinding)的SiC晶圓相比，應用材料公司的新系統可將成品晶圓的表面粗糙度降低50倍，與批次CMP加工系統相較，粗糙度則降低3倍。

製造SiC晶片時，會透過離子植入法將摻質(dopant)放置於材料中，協助實現和引導高功率生產電路中的電流流動。但SiC材料的密度和硬度同時也會面臨以下極大的製程挑戰：摻質的注入、準確置放和啓動，以及最大限度減少對晶格的破壞，以避免降低效能和功率效率。應用材料公司150毫米和200毫米SiC晶圓的新型VIISta 900 3D熱離子植入系統，可以解決這些挑戰。因熱植入技術在注入離子時對晶格結構的破壞最小，與常溫植入相比，電阻率降低了40倍以上。