【大纪元2017年10月07日讯】工研院与相关团队研发“半导体微波退火”技术，所使用微波管频率类似家用微波炉，具快速降温、便宜及达到99.5%晶圆均匀性的优势，除已技转半导体厂，并入围2017全球百大科技奖。
结合工研院、交通大学、国家奈米元件实验室研发的“半导体微波退火”技术，使用的2.45GHz微波管频率与家用微波炉相似，可提升半导体制程良率，这项技术已技转给半导体厂，并向光电业推广，且入围2017全球百大科技奖(R&D 100 Awards)，预计明年可见更多应用成果。
工研院机械所先进机械技术组专案经理黄昆平表示，半导体制程退火并非单指降温，而是指一段加热到降温的迅速升降温过程。半导体制程退火的目的在于半导体晶圆中掺入杂质，导致晶圆的材料性质发生剧烈变化，因此需要用退火程序恢复晶圆晶体的结构和消除缺陷。
黄昆平解释，属于前段制程的退火过程，对半导体产品良率影响重大，目前7奈米制程需要将退火过程中的磊晶受热温度控制在摄氏600度以下，未来制程将朝更小尺寸发展，所要求的温度更低，预期磊晶受热温度必须在摄氏450度以下。
黄昆平指出，传统快速热退火可以一次处理多片晶圆，但温度高、作业时间长，过程产生的热扩散效应，使得退火温度无法再下降，不宜用于愈来愈精密细小的元件。但新的“半导体微波退火”却是直接以微波波长加热晶圆的硅晶原子，让原子吸收能量，这个方法可避免热扩散效应，达到低温退火的目标，且快速退火的时间仅为传统退火技术的1/3。
他分析，市面上由美国厂商主导的微波退火技术属高频微波，不但管制出口，取得成本太高，且高频微波管的使用寿命约500小时。工研院和相关团队的“半导体微波退火”采用微波管的频率与一般工业级的微波管相近，平均寿命达3000小时，成本上有绝对优势。
另一项突破则是对多片晶圆的退火腔体的创新设计，提升了微波能量的穿透性，晶圆的均匀性也可从95%提升到99.5%，优于厂商要求的99%；因此可以同时处理多片晶圆，成为未来奈米等级晶圆退火理想的解决方案。（转自中央社）
