中央大學技術全球首創 台半導體晶圓更輕薄

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【大紀元2021年01月20日訊】(大紀元記者江禹嬋台北報導)2020 年因全球疫情以及美中貿易戰的影響,使得台灣特定產業蓬勃發展,其中又以半導體供應鏈最為活躍。台灣中央大學與業界共同開發,研發出新的矽基氮化鎵晶圓磊晶技術,突破大面積,減少厚度,並進入量產階段,此技術為全球首創,預計將帶領台灣半導體供應鏈邁進一個新里程碑。

國立中央大學光電系教授陳昇暉,以及國家實驗研究院台灣儀器科技研究中心陳維鈞博士合作,攜手中央大學之育成培育企業「進化光學有限公司」共同開發,研發出新的矽基氮化鎵晶圓磊晶技術。

磊晶(Epitaxy),是指一種用於半導體器件製造過程中,在原有晶片上長出新結晶以製成新半導體層的技術。 此技術又稱磊晶成長(Epitaxial Growth),或指以磊晶技術成長出的結晶,有時可能也概指以磊晶技術製作的晶粒。

台灣中央大與進化光學有限公司,新研發的8吋矽基氮化鎵晶圓,不但突破大面積,更可進入量產階段,將帶領台灣半導體供應鏈邁進一個新里程碑。(中央大學提供)

中央大學表示,碳化矽主要著重在電動車或高變電系統的晶片,而氮化鎵則在快充及射頻領域;為了符合現在晶圓廠的製程尺寸及降低成本,都希望將碳化矽晶圓、氮化鎵晶圓做到8吋或12吋的大小,但目前只有氮化鎵能夠磊晶在異質材料上,並且使用矽晶圓,都具有一定厚度。

進化光學黃耀賢董事長則提到,矽晶圓最麻煩的地方是在,不論是使用氧化物或氮化物在矽晶圓上成長緩衝層,都會與矽原子反應成非晶的氧化矽或氮化矽,使得磊晶的基礎受到極大的影響。

這過程中,都需要透過好幾微米厚的緩衝層,來得到較佳的結晶品質,進而再成長氮化鎵薄膜,最後整體厚度往往超過8微米。

因此透過材料工程的手段來減少非晶薄膜的生成,使得緩衝層的品質可以接近藍寶石晶圓上的氮化鋁,在這種基礎之上則可以大幅減少緩衝層厚度,以及氮化鎵厚度。

進化光學的業務副總詹世豪博士表示,經過計算,透過低溫磊晶技術能夠快速生成8至12吋的矽基氮化鎵晶圓,透過物理動能的薄膜沉積技術,薄膜均勻性比氣流式的MOCVD磊晶技術還要好,晶圓面積的元件利用率可高達9成以上,大幅降低晶圓生產成本,目前此技術是全球首創。

責任編輯:李沐恩#

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