李月星 / 工研院材化所
在先進製程下,半導體材料重要關鍵在於「超純材料」,而超純材料主要集中於電子級氣體和濕式特用化學品等。在半導體材料供應鏈高速擴張,產能擴張的同時,超純材料的鑑別能力也需及時追上,否則將失去搶先市場的競爭力。高純度檢測技術包含:①超低有機/無機雜質的偵測、②受關注污染物分析(微粒子和同位素比例等)。掌握高純度檢測技術,轉化為競爭優勢,進而克服高純度材料挑戰,奠定產業技術領先地位。
【內文精選】
檢測趨勢轉化為競爭優勢
在先進製程的競賽中,半導體材料供應鏈的勝負,已從「產能競爭」轉向「鑑定能力競爭」,市場規則將由率先達成高標準要求的企業主導。高純度檢測的關鍵技術如圖一,掌握關鍵技術可為半導體材料供應鏈帶來以下優勢。
圖一、高純度檢測的關鍵技術
1. 成本效益與良率提升
(1)突破偵測極限:具備ppq或ppt級無機元素、微量水和THC分析能力,能領先偵測出傳統設備無法察覺的「隱形雜質」,這種高標準監測能將「品質控管」轉化為「風險保險」,有效預防因微量雜質導致的整批晶圓報廢風險。掌握極致的偵測精度,不僅能大幅縮短失效溯源時間,更能在高經濟價值的電子級氣體市場中,確保技術領先地位並創造更高的獲利空間。
(2)有機和受關注污染物:有機和受關注污染物的定性/定量分析,是達成原子級製程控制的關鍵。精準鑑定奈米金屬簇可徹底解決隱性電性失效與漏電問題;而掌控同位素比例則能確保植入深度的精確度偏移程度,直接提升元件的一致性與良率。微量PFAS鑑定,不僅符合全球對環境保護的規範,更能預防材料不相容導致的良率損失。這種鑑定能力讓供應商從單純的物料賣方提升為「製程解決方案夥伴」,透過減少晶圓廠頻繁的設備校準時間來優化生產成本。
2. 全球標準與合規性
ITRI實驗室採用SEMI標準與全球品質接軌,符合高純度材料檢測趨勢的同時,也提升台系供應鏈國際地位。國際簽署「斯德哥爾摩公約」,逐步將PFAS列入管制範圍,同時ECHA 2025也提出PFAS限制提案,在IEC 6247412、 IPC175213更是進行材料申報, PFAS定性/定量檢測報告將可成為台系供應鏈的綠色證明 ---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》473期,更多資料請見下方附檔。