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台灣半導體關鍵拼圖!中碳攻入碳化矽關鍵技術

台灣半導體關鍵拼圖完成。中鋼金雞母中碳(1723)技術大突破,成功建立台灣唯一的石墨純化爐生產線,產出高純度石墨可製成石墨坩鍋,是第三代半導體「碳化矽晶圓」的必需品,中碳將打破進口貨長期壟斷的局面,首度躋身半導體供應鏈。

專家說,台灣是全球半導體產業翹楚,在國際地緣政治擠壓下,各國都不斷提高供應鏈在地化比重,中碳的高純度石墨問世,對台灣發展第三代碳化矽半導體是一大喜訊;尤其碳化矽晶圓生長的難度比純矽高出很多,台灣多家半導體業與全世界都在搶碳化矽,中碳技術突破後,助攻台灣半導體業在全球製程大躍進。

中碳董事長謝文榮、副總經理陳宜宏受訪時指出,中碳開創的台灣唯一高純度石墨化爐今年6月在屏南廠區完成。由於碳化矽晶圓的生長要有石墨坩鍋,中碳生產的高純度99.999%石墨,就是要製造晶圓生長用的鉗鍋,這部分是消耗品,生長幾根晶棒就要換一個坩鍋,「目前全部都是從國外採購,台灣可以自己做就變得更強了」。

陳宜宏表示,從國外進口晶圓生長所需的石墨坩鍋時程要比較久,「國內半導體業都期待能在台灣就近供給」,中碳感受到責任重大,更需要把任務完成。

隨著中碳石墨純化爐完工試車,目前實驗產出的品項規格符合預期,並已經送樣多家半導體廠測試,再依半導體廠的要求改進、達到完善,但是半導體產業的要求更多,除了基本品質外,還不可以有特定的雜質,強度與硬度也有嚴格規範。

謝文榮說,產製高純化石墨原料全部進程有二大挑戰,一是做出來的成品品質是否達到半導體業標準?二是未來量產後的良率與成本,能否控制在要求以內,面對這些考驗「中碳都有信心達到目標」。

陳宜宏指出,做出高純度石墨有多難?首先,石墨化爐的溫度是攝氏3,000度,遠比煉鋼溫度還高;另碳化溫度是1,200度,重點是要控溫到每1小時只能升1度、1天24度,一直維持同樣的狀況下,50天後開爐才知道是否成功。

為加強技術能量,中碳不惜重資投入研究發展,研發經費從年營收的2%提升到3%,依中碳去年的營收104億元計,年度研發預算即上達3.1億元。

中碳 矽晶圓 第三代半導體

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