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汎銓領跑 研發半導體5奈米以下製程分析技術

2019-12-23 16:16經濟日報 翁永全

半導體5奈米製程進入量產,大廠也啟動3與2奈米製程研發,未來朝1奈米以下推進並非不可能。半導體先進製程考驗廠商的技術實力,美中貿易戰也將其推升至戰略武器層級。汎銓科技董事長柳紀綸表示,當尺寸進一步微縮,材料分析(MA)在先進製程研發更加重要;汎銓在該領域領先全球,精準快速的分析,在半導體及產業高階製程研發扮演領航者角色。

副總經理周學良表示,小於7奈米製程時,材料分析的挑戰在於樣品製備。以超低介電材料(Low K)與7+奈米製程導入的EUV光阻為例,受限於材料天性,以電子顯微鏡觀察微結構與成分時,容易因電子束照射導致樣品變形、倒塌,造成研發人員誤判。汎銓數年前即開發原子層沉積技術(ALD),可以解決此一問題。

汎銓科技董事長柳紀綸(左三),與技術長陳榮欽博士、營運長廖永順等高階主管,攝於全...
汎銓科技董事長柳紀綸(左三),與技術長陳榮欽博士、營運長廖永順等高階主管,攝於全新辦公室。 翁永全/攝影

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在5奈米製程以下,除了鰭式場效電晶體(FinFET)架構製程,多年前,先進製程晶圓廠與國外研究機構也開始研發環繞閘極(GAA)架構,期待未來取代FinFET。周學良表示,汎銓投入GAA架構分析工法研發,與多家客戶合作,材料分析品質深獲肯定。營運長廖永順表示,邏輯Si先進製程努力延續摩爾定律,由於5G概念興起與車用電子強勁需求,使摩爾定律演進過程中未開發的部分(More than Moore)也受到關注與重視,GaN與SiC等第三類半導體最受注目。5G基地台需要較大能量密度來發送訊號,GaN為承載高電流與耐高壓的最佳材料;具有小型化與耐高壓特性的SiC功率元件,也是重要的車用電子零組件。

研發這些元件的製程過程需要材料分析,二次離子質譜儀(SIMS)分析也至關重要,著眼於此趨勢, 今年第三季汎銓引進SIMS分析,結合原有MA技術,提供高精準空間與濃度解析服務。廖永順說,為符合物聯網低功耗需求,晶圓廠積極開發新型記憶體,除了DRAM、SRAM、SSD、NAND及 NOR Flash外,MRAM、ReRAM、PCM及3D Xpoint等新產品也方興未艾,MRAM具有低耗能與非揮發性,因為多層且由數奈米厚度的不同材料堆疊,蝕刻後的材料分析相當關鍵,以汎銓的高品質TEM影像與元素分析,可加速研發時程。

摩爾定律在先進製程已接近物理極限,降低晶片成本也無法完全經微縮獲得明顯效應,藉由創新的封裝技術(如Integrated Fan-Out)與2.5D和3D異質結合封裝,能使廣義的摩爾定律得以延續。汎銓以充沛的分析能量,持續培育專業人才,深化技術實力,提供FA、MA到SA一站式分析服務,持續添購高端分析設備,研發先進製程分析工法,成為國際一線大廠最佳的研發夥伴。

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