宇川產品線多點開花，成功開發TSA關鍵材料替代半導體ISSG高溫製程

【財訊快報／記者張家瑋報導】半導體先進製程關鍵材料廠宇川精材(7887)產品線拓展新維度，與學界合作成功開發出TSA（無碳矽烷基胺）前驅物新材料，可取代目前晶圓廠使用之Silane，大幅增強半導體氧化矽層之品質與可靠度，已取得台灣、美國、韓國、日本、中國大陸等五國專利，國際Tier 1記憶體及邏輯IC晶圓大廠均表達高度興趣。法人指出，隨著半導體線徑持續微縮，宇川TSA材料具備良好電性特性與低熱預算，預期未來1至2年即可獲國際晶圓大廠採用，取代傳統ISSG高溫製程。在半導體薄膜沉積製程中，在氧化矽層完成後，會覆上一層非常厚的氮化矽層，目前半導體製程使用的是矽烷CVD（化學氣相沉積），而CVD製程溫度達500°C高溫，由於晶片越做越薄，結構越來越小，對於熱預算（Thermal Budget，矽晶圓在加工過程中曝露於高溫的總量）要求也越來越嚴格，而Silane（矽烷，SiH4）需在高溫製程其化學鍵才會斷裂，因此，未來Silane是否適合用於先進製程，將是一大問題。考量熱預算問題，目前晶圓龍頭廠已將TSA材料技術用於氮化矽製程中，用於取代Silane高溫製程。
而氧化矽層在半導體製程中，同樣需要高溫才能長出高品質的薄膜，主要用於電晶體閘極絕緣層、電容器介電質及層間隔離，在製作MOS時，以摻雜鋁或矽之二氧化鉿沉積前會先鍍一層SSC（矽基介面層），主要於防止電晶體漏電，晶圓廠製程主要採濕氧化或 ISSG（臨場蒸汽產生技術為主流），該氧化製程不僅溫度高達900至1100°C，且半導體ISSG製程設備非常昂貴。
而宇川新開發的TSA氧化矽的應用，TSA製作的二氧化矽能成功與二氧化鉿進行摻雜，形成穩定的MOS結構，在低溫（200°C）即可出現化學鍵斷裂產生二氧化矽，符合熱預算低的標準要求，且因化學鍵結無碳故電晶體漏電低，更重要是，可省去ISSG製程工序，減少昂貴機台設備採購，並達到相同電性效果，有效降低與矽晶圓之介面粗糙度、摻雜膜密度及提升介面層密度，是未來取代ISSG製程革命性重要材料。
宇川在站穩ALD（原子層沉積）前驅物化學材料後，進一步拓展到新材料解決方案提供者，目前Tier 1記憶體及邏輯IC晶圓大廠均對TSA有著高度興趣。隨著半導體先進製程線徑微縮，電晶體、電容對於High-k（高介電常數）絕緣材料需求越來越高，一旦半導體製程技術遇到瓶頸，TSA材料即可應用於High-k二氧化鉿薄膜製程，而宇川超前佈局卡位、佔據有利位置，就待時機到來。

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