超臨界流體技術助力突破半導體製程良率瓶頸

作者 : 蔡銘仁,EE Times Taiwan

超臨界流體既像氣體又像液體,高反應性、高滲透性、低表面張力等三大優勢,可有效消除缺陷,讓性能大幅提升...

寬能隙(WBG)半導體、Micro LED等新一代半導體技術,近年蔚為風潮,但礙於成本等因素,距離真正走向大量生產,仍有一段路要走。不過,現在創新的超臨界流體低溫缺陷鈍化技術,可修補晶圓材料內的斷鍵,以改善漏電及導通電流,有機會助攻半導體新技術突破良率瓶頸,眾多半導體廠現也都關注到這項技術。

超臨界流體低溫缺陷鈍化技術由奈盾科技(Naidun-tech)開發,為科技部推動「科研創業計畫」的研究之一,團隊主要由中山大學講座教授張鼎張組成,耗時近15年,搭上新半導體技術的發展趨勢,近年開始有成果。張鼎張表示,超臨界流體既像氣體又像液體,高反應性、高滲透性、低表面張力等三大優勢,可有效消除缺陷,讓性能大幅提升,比如,Micro LED側邊容易有很多缺陷,影響發光效率,缺陷消除就能讓效率提升。

一般要將氣體解離,才能跟元件做鈍化,傳統鈍化是透過高溫爐管,但除了動輒800度以上的高溫,有材料使用上的侷限,也沒辦法做到更深入的修復。奈盾的技術,扮演類似爐管的角色,運用高壓,可在200到300度的溫度,讓氣體產生激烈碰撞,使傳統方式下無法解離的氣體也能反應,把反應原子深入內層,就能將缺陷填補起來。

透過這樣的流程,讓不好的元件回到正常特性,漏電路徑也有很大的改善,滿足舊有製程無法滿足的需求,吸引半導體廠的注意,奈盾因而獲得友達及東京威力的天使投資。奈盾執行長陳紀文透露,半導體尺寸微縮的趨勢下,長完膜、蝕刻後,會可能有很多缺陷,舊有技術無法提供好的解決方案,我們的方案是很有潛力。

奈盾從處理2吋晶圓的設備開始,現在做到6吋、12吋的設備,完全自行開發,目前還是樣機階段,下一步才要走向開發量產型設備。陳紀文表示,設備從開發設計到量產,至少需要兩到三年,目前客戶會提供很多有缺陷的樣品,以我們的設備進行驗證,較有規模的半導體廠,都對這樣的技術有強烈需求,希望趕快有合適的樣機提供做測試,做出樣機並進行驗證,也是現階段最重要的工作。

科技部表示,科研創業計畫目標是協助學界具潛力之技術進行商業化,截至110年底為止已有148件個案出場成立新創公司,向國內外投資人成功募資金額合計已超過新臺幣67.9億元。台灣學界蘊藏許多具市場潛力之技術成果,可望成為產業解決現有問題之良藥,並帶動創造更多社會效益。

 

 

 

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