科技專案成果

中科院掌握碳化矽單晶生長關鍵技術
 

▲ 2~6吋SiC晶球與晶圓
 

成功克服製作困難點 率先掌握關鍵技術
 

碳化矽(SiC)晶圓為第三代半導體關鍵材料，面臨全球能源的嚴峻挑戰，支撐節能、綠能、低碳、智慧社會的永續發展，在5G、綠能、光電、汽車等產業趨勢帶動之下行情大好。目前國內業者全力投入4吋碳化矽晶體量產開發，此外每單位6吋晶圓面積製作元件成本為4吋晶圓的三分之二，具相對優勢，預估2020年起6吋晶圓將成為市場主流。若能同時發展4吋與6吋碳化矽單晶晶體成長及晶圓檢測技術，可改善現有半導體產業缺少上游關鍵材料碳化矽基板的問題，減少採購國外基板的機會，有效降低成本。
 

然而，碳化矽生長過程中，面臨多晶抑制單晶成長，且4吋到6吋之面積與體積擴大一倍，材料間熱膨脹係數匹配及熱應力殘留，易造成晶體缺陷等問題。對準產業需求，在經濟部技術處科技專案支持下，中科院成功開發4吋擴晶至6吋碳化矽長晶關鍵技術，並掌握6吋晶種製作技術，力克技術困難點。
 

建置產業鏈及推動平臺 技術深根自主化
 

現階段產業落實推動成果如下：
 

1. 推動碳化矽長晶研發平台，促成我國廠商投資碳化矽長晶試製設備與加工生產線，投資金額達新臺幣1億元以上。另推動碳化矽設備研發平台，技術移轉國內設備廠商，促其投入長晶與原料設備開發，提升自製設備，掌握晶體成長關鍵製程控調技術。
    
2. 輔導業者4吋與6吋試製量產，解決上游關鍵材料缺口。
    
3. 促成國內廠商通過A+企業創新研發淬鍊計畫，可望建構我國完整通訊高頻高功率產業鏈，搶占全球新臺幣450億元GaN／RF元件市場。
    

透過本技術，成功落實我國產業關鍵技術深耕與自主化，健全產業鏈上、下游，可望拉抬晶體周邊產業，如設備、製程、加工及材料等，並協助廠商快速進入市場，引領產業搶占國際市場決勝點。
 

• 出處：2017科技專案執行年報