2022年半導體先進材料加工研討會

2022年03月10日



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電動車、高頻通訊及能源產業等應用快速普及，相關產品需求帶動化合物半導體的蓬勃發展。全球競相搶攻第三代半導體晶圓商機，半導體材料從第一代的「矽」（Si）、「鍺」（Ge），到第二代的「砷化鎵」（GaAs）、「磷化銦」（InP），再到目前第三代的主流材料「碳化矽」（SiC）和「氮化鎵」（GaN），隨著科技的進步，應用的材料也隨之更新。

碳化矽作為半導體材料具備優異的性能，其中包括其在高壓條件下能高頻操作，所需的驅動功率小，不僅能有效減少功耗，更能加速元件的開關速度（約為矽材料的三至十倍）。碳化矽的高導熱率使得製程上可以減少所需的冷卻系統，且更適用於高功率環境下的使用。其一大優勢在於，在高壓下可以減少所需器件的數目，且得益於工作損耗減低，以及工作溫度上升，集成度提高，使得器件體積更小。碳化矽材料的低導通電阻、高速開關以及耐高溫高壓工作等特性，使其成為第三代半導體主流材料之一。

第三代半導體產業鏈囊括了基板、磊晶、設計、製造到封裝等範圍。由於碳化矽基板的製造過程相當複雜、困難，導致碳化矽元件成本高。另外，碳化矽存在多種晶體結構類型，但唯獨少數幾種結構的單晶型碳化矽才是半導體所需的材料，需透過物理氣相輸運法或籽晶昇華法來生長碳化矽單晶體，而生長出來的單晶體一半呈現短圓柱狀，必須經由機械加工、切片、研磨、拋光等製程，才能成為基板材料。其加工困難點在於，碳化矽為世界上硬度排名第三的物質，莫氏硬度分布在9.2~9.6，高硬度、高脆性使得其磨削加工過程容易引起材料的脆裂，影響加工精度。此外，碳化矽基板的劃切會隨著尺寸越大就越棘手。針對碳化矽材料的加工要點主要著重於具備良好的幾何形貌，以及較高的晶片表面品質。代工廠因而面臨著加工困難、製造效率低、製造成本高等多重挑戰。

為因應此種新興難加工材料所帶來的挑戰，許多傳統代工廠積極探詢並投資能夠有效提升效率和品質的加工方法，例如雷射隱形劃切、超音波加工等。雷射隱形劃切是將雷射聚焦在材料內部，透過裂片或擴膜的方式來分離晶片，可達到表面無粉塵汙染、無材料耗損，且加工效率提高。除此之外，超音波加工提供刀具一個Z軸方向的高頻率振動，在硬脆性材料上的切削、鑽孔等特徵，可有效達到易排屑、低能量耗損，進而提升加工效率、品質及刀具壽命。

針對化合物半導體的切磨拋加工議題，漢鼎智慧科技股份有限公司將於今年（2022）4月12日，與筑波醫電公司合作舉辦「半導體先進材料加工技術研討會」，邀請產學研專家分享最新的加工技術發展，期望藉由產學研共同合作來加速開發出更佳、更完善的解決方案。以下提供研討會活動時間、地點，以及報名連結，邀請您一同參與❗️❗️❗️


⏱ 時間：2022/04/12 (二)  9:00-16:00
💡 地點：筑波醫電公司（新竹高鐵站前）
　　　    竹北市生醫二路66號一樓諾貝爾講堂

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📌 更多超音波加工方案：https://www.hit-tw.com/tw/advantage.aspx