先進半導體鍍膜材料之技術發展與未來展望

 

刊登日期:2025/8/5
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【專題導言】
王鼎翔/工研院材化所
現今生活中,各種更為先進且輕薄的電子產品,以及近年以驚人速度融入現代人生活中的ChatGPT等AI相關應用,都不斷地凸顯出先進半導體相關產品,將在人類未來扮演不可或缺的角色。隨著科技快速進,半導體元件持續朝向更高效能、更小體積與更高可靠度發展,對於製程技術的要求也隨之提高。除半導體本身製程技術外,其中,鍍膜技術與其材料扮演極其關鍵的角色。相關材料不僅對於半導體元件本身所需的特性產生影響,在製程端,更常因為不同材料之選用與搭配導致製程良率差異。而相關先進製程良率之差異,正是我國半導體產業在先進製程領先全球的重要原因之一。因此,如何確認並開發未來先進半導體製程所需之材料,為相當重要之課題;在鍍膜技術背後,鍍膜材料的選擇與應用是確保製程品質的根本。
 
本期「高階半導體鍍膜材料技術」專題,將針對先進半導體製程相關之鍍膜材料與技術做介紹,首先為半導體級高穩定靜電防護材料,本材料主要利用PVD鍍膜,製備耐溫(RT≈250˚C)且電阻值可控制在<106 Ω/sq之薄膜材料,用來防止製程中所產生之靜電損害。第二,高效能脈衝低缺陷鍍膜技術,利用脈衝磁過濾系統,提供鍍膜材料更優越性質,同時可將材料缺陷去除。第三,微米級抗電漿蝕刻鍍膜技術,一樣利用PVD鍍膜技術,搭配高功率雙脈衝系統,可鍍製微米級(>30 μm)耐電漿蝕刻材料。第四,半導體級陽極處理技術,針對半導體製程或是部件所需,於表面生成相關功能性膜層。最後,介紹近年來半導體製程相當熱門之原子層沉積技術(ALD)之應用與未來發展趨勢。
 
鍍膜材料在半導體製程中具有舉足輕重的地位,不僅影響元件效能,更牽動整體製程的良率與成本。每一種材料的選擇背後,都是對製程條件、材料特性與未來擴展性的全面考量。展望未來,隨著技術節點不斷推進及應用場景日益多元,對鍍膜材料的性能要求與創新壓力也將越來越高。唯有持續投入材料研發,才能在半導體競爭中掌握先機。

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