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应用材料公司全新技术助力领先的碳化硅芯片制造商
加速向 200毫米晶圆转型并提升芯片性能和电源效率

  • 作为全球最佳电动车动力系统的核心器件,碳化硅芯片正向更大的 200毫米晶圆转型,通过加速产出以满足全球日益增长的需求
  • 应用材料公司全新的 200毫米化学机械平坦化(CMP)系统能够从晶圆上精确去除碳化硅材料,从而最大程度提升芯片性能、可靠性和良率
  • 应用材料公司全新的碳化硅芯片“热注入”技术在注入离子的同时,能够把对晶体结构的破坏降到最低,从而最大程度提升发电量和器件良率

2021 年 9 月 8 日,加利福尼亚州圣克拉拉——应用材料公司今日宣布推出多项全新产品以帮助世界领先的碳化硅 (以下简称SiC) 芯片制造商从150毫米晶圆量产转向200毫米晶圆量产,使每个晶圆的芯片数产出近乎翻倍,可满足全球对于卓越的电动车动力系统日益增长的需求。

SiC 电力半导体能够将电池电量高效转化为扭力,从而提升车辆性能并增大里程范围,因此需求旺盛。SiC 的固有特性使其比硅更坚硬,但也存在自然缺陷,可能导致电性能、电源效率、可靠性和良率的降低。因此需要通过先进的材料工程来对未经加工的晶圆进行优化方可量产,并在保证尽可能减少晶格破坏的前提下构建电路。

应用材料公司集团副总裁、 ICAPS事业部总经理 Sundar Ramamurthy表示:“为了助力计算机革新,芯片制造商转而将希望寄托于不断扩大晶圆尺寸,通过显著增加芯片产出来满足增长迅速的全球需求。现如今,又一波革新初露端倪,这些革新将受益于应用材料公司在工业规模下材料工程领域的专业知识。”

Cree公司总裁兼 CEO Gregg Lowe表示:“交通运输业的电气化势头迅猛,借助 Wolfspeed 技术,我们将能够藉此拐点领导全球加速从硅向碳化硅转型。通过在更大的 200毫米晶圆上交付最高性能的碳化硅电源器件,我们得以提升终端客户价值,满足日趋增长的需求。”

Lowe 还说道:“应用材料公司的支持将有助于加速我们在奥尔巴尼的 200毫米工艺制程的技术验证,我们的莫霍克谷晶圆厂的多项设备安装也在紧锣密鼓进行中,两者助力之下,转型进展迅速。不仅如此,应用材料公司的 ICAPS 团队眼下正在开发热注入等多项新技术,拓宽并深化了我们之间的技术协作,使我们的电力技术路线图得以快速发展。”

全新 200毫米 SiC CMP 系统

SiC 晶圆表面质量对于 SiC 器件制造至关重要,因为晶圆表面的任何缺陷都将传递至后续各层次。为了量产具有最高质量表面的均匀晶圆,应用材料公司开发了 Mirra® Durum™ CMP* 系统,此系统将抛光、材料去除测量、清洗和干燥整合到同一个系统内。这一新系统生产的成品晶圆表面粗糙度仅为机械减薄SiC 晶圆的五十分之一,是批式 CMP工艺系统的粗糙度的三分之一。

为助力行业向200毫米大尺寸晶圆转型,应用材料公司发布了全新的Mirra® Durum™ CMP系统, 它集成抛光、材料去除测量、清洗和干燥于一身,可量产具有极高质量表面的均匀晶圆

热注入提升 SiC 芯片性能和电源效率

在 SiC 芯片制造期间,离子注入在材料内加入掺杂剂,以帮助支持并引导大电流电路内的电流流动。由于 SiC 材料的密度和硬度,要进行掺杂剂的注入、精确布局和活化的难度非常之大,同时还要最大程度降低对晶格的破坏,避免性能和电源效率的降低。应用材料公司通过其全新的 VIISta® 900 3D 热离子注入系统为150毫米和200毫米 SiC 晶圆破解了这一难题。这项热注入技术在注入离子的同时,能够将对晶格结构的破坏降到最低,产生的电阻率仅为室温下注入的四十分之一。

应用材料公司全新VIISta® 900 3D热离子注入系统可向200毫米和150毫米碳化硅晶圆注入和扩散离子, 产生的电阻率仅为室温下注入的四十分之一

应用材料公司的ICAPS(物联网、通信、汽车、功率和传感器)事业部正在为 SiC 电源芯片市场开发更多具备 PVD*、CVD*、刻蚀和工艺控制的产品。应用材料公司在美国时间9月8日举办的 2021 年 ICAPS 和封装大师课程上,详细探讨了公司在助力 SiC 和其它特殊半导体技术发展中所发挥的作用。

*CMP = 化学机械平坦化 PVD = 物理气相沉积 CVD = 化学气相沉积

关于应用材料公司

应用材料公司(纳斯达克:AMAT)是材料工程解决方案的领导者,全球几乎每一个新生产的芯片和先进显示器的背后都有应用材料公司的身影。凭借在规模生产的条件下可以在原子级层面改变材料的技术,我们助力客户实现可能。应用材料公司坚信,我们的创新实现更美好的未来。欲知详情,请访问www.appliedmaterials.com

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September 08, 2021