近日,英国半导体设备厂商Oxford Instruments(牛津仪器)宣布开发了全新的SiC衬底加工新工艺,并验证了兼容HVM的SiC衬底等离子抛光工艺能够很好地替代化学机械研磨(CMP)工艺,同时还可以缓解与CMP工艺相关的重要技术、环境和供应链问题。
据介绍,设备商多年来一直是采用CMP工艺来制备SiC衬底,但却遇到了不良的操作问题,整个行业正在努力找到解决方案,以满足SiC衬底不断增长的需求。
牛津仪器指出,在SiC衬底工厂运行CMP设备会对环境产生较大影响,因为过程中会产生部分有毒的泥浆产物,同时还需要用到大量的水,导致水资源浪费。此外,抛光垫和特殊化学品会带来显著的耗材成本,这个问题在供应链面临挑战的情况下,显得更加严峻。
此外,由于消耗泥浆化学物和抛光垫会导致工艺产线产生漂移,因此CMP工艺本身是不稳定的。相比之下,等离子干法刻蚀(PPDE)是一个稳定、无接触的工艺,可缩减处理损失,能够处理更薄的晶圆,而且每个晶锭可以生产出更多的晶圆。同时,该工艺能够轻易地集成于现有的工艺制程中,可以直接取代CMP工艺。
牛津仪器认为,从技术的角度看,PPDE工艺是一个更加绿色的解决方案,除了可以兼容和集成于现有的晶圆厂,还有助于实现更薄、翘曲度低的晶圆,同时具备出色的开盒即用(Epi-ready)水平,这对于降低供应链成本和复杂性而言,是一个很有潜力的商业化方案。
据透露,牛津仪器将于今年9月11-16日举办的SiC及相关材料国际会议上正式发布这项PPDE工艺,届时,牛津仪器还将展示基于PPDE专利工艺开发的最新全晶圆外延和器件成果(这些晶圆是由其商业代工合作伙伴制造)。
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