半導體材料表面的先端加工技術介紹

等離子化學氣相加工技術

Plasma CVM（Plasma Chemical Vaporization Machining）

等離子化學氣相加工Plasma CVM(Plasma Chemical Vaporization Machining)是在數kpa~大氣壓力下使用等離子體的乾蝕刻技術。局部產生高密度及高反應的自由基，對工件表面的原子進行化學蝕刻。由於可根據晶片的厚度分布來局部控制加工量，因此可以將厚度變化(TTV)控制在10 nm或以下，這是傳統加工方法所無法達成的。可應用於Si晶圓或石英晶圓的加工。

Quartz wafer

SOI wafer

基準面催化蝕刻法

CARE（CAtalyst Referred Etching）

CARE（CATalyst Referred Etching）加工是一種先進的原子加工方法，利用金屬催化作用，僅使用純水便可達到0.1 nm以下的表面粗糙度(RMS)。作為CMP*等表面處理後的最終精密加工，應用於透過鏡面加工來改善 SAW 元件用 LT/LN 晶圓的性能，以及透過對接合元件的基板進行鏡面加工以提高接合的強度。
*CMP：化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing)使用研磨液及研磨墊對晶圓表面進行機械式的拋光

加工實際案例

等離子輔助拋光技術

PAP（Plasma Assisted Polishing）

PAP(Plasma Assisted Polishing)是使用等離子對工件/密封件進行表面改質的獨特拋光處理技術，是專門用於金剛石等硬質材料的加工方法。與使用金剛石磨料的傳統機械拋光相比，此方法效率更高，減少研磨後表面產生的刮傷和破損。可望應用於在功率半導體領域受到矚目的金剛石基板的加工。

對單晶金剛石基板進行PAP處理以改善表面粗糙度

※均方根粗糙度：由粗糙度測量儀測量的表面形狀中的平均線與測量曲線的偏差的平方平均值的平方根。它是評估表面性能的指標之一。

Plasma CVM、CARE和PAP是大阪大學的獨家技術

電化學機械拋光技術

ECMP（Electro-Chemical Mechanical Polishing）

ECMP (Electro-chemical Mechanical Polishing) 電化學機械拋光，是作為Lapping/CMP 的替代製程而開發的技術，著重於 SiC 拋光。 它是一種使用陽極氧化的拋光方法，但使用離子導電聚合物墊代替電解液，是一種不使用化學藥劑的安全環保製程。加工速度已可達到 6 µm/Hr。

利用工件表面的陽極氧化(軟化)現象
使用離子導電墊，不需要化學藥劑

ECMP是立命館大學的獨家技術

石英晶圓	由透明晶體製成的晶片，其主要成分是石英（SiO2），具有規律並穩定地傳輸高頻信號的特性。主要應用於電氣設備、光通訊、感測器、時鐘等領域。
金剛石基板	以人工合成金剛石為基材的電子元件基板，具有高導熱性和電絕緣性。可廣泛應用於多種領域，例如進一步提升資訊終端的計算處理和通訊速度，以及需要大電流功率控制的電車和汽車等。
SOI晶圓	Silicon On Insulator Wafer的簡稱，是具有矽層和氧化矽層（絕緣層）兩層的晶圓。SOI晶圓是為滿足低功耗、高整合度、高速運轉等條件而開發的創新半導體晶圓，近年來在行動裝置、物聯網裝置、汽車、醫療設備等領域的應用正逐漸增加。
功率半導體	它是建構高效電源轉換系統的重要元素。例如，使用功率半導體的逆變器可將太陽能和風力發電的直流電轉換為交流電。此外，使用功率半導體的控制系統也用於汽車和鐵路等交通系統。
SAW Filter 表面聲波濾波器	它是一種可以去除電子電路中不必要訊號的電子元件，廣泛應用於智慧型手機、GPS接收器和數位電視接收器等。隨著設備變得更小、更節能，對行動裝置和物聯網設備的需求正在顯著增加。