近期，在第八屆國際第三代半導(dǎo)體論壇召開的“碳化硅襯底材料生長與加工及外延技術(shù)“分論壇上，山東大學(xué)教授、南砂晶圓總經(jīng)理助理陳秀芳帶來題為“大尺寸4H-SiC單晶擴(kuò)徑及襯底制備”的主題報(bào)告。

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟消息顯示，報(bào)告指出，當(dāng)前8英寸4H-SiC晶體制備難點(diǎn)主要涉及高質(zhì)量8英寸4H-SiC籽晶制備；大尺寸溫度場不均勻和成核過程控制；大尺寸晶體生長體系下氣相物質(zhì)組分輸運(yùn)效率和演變規(guī)律；大尺寸熱應(yīng)力增大導(dǎo)致的晶體開裂和缺陷增殖。

在8英寸籽晶制備方面，為兼顧晶體質(zhì)量及擴(kuò)徑尺寸，研究設(shè)計(jì)了合適的溫場、流場及擴(kuò)徑裝配；在8英寸導(dǎo)電型晶體和襯底制備方面，研究優(yōu)化大尺寸晶體生長的溫場和流場設(shè)計(jì)，進(jìn)行8英寸導(dǎo)電型SiC晶體生長，控制摻雜均勻性。

在8英寸籽晶制備方面，為兼顧晶體質(zhì)量及擴(kuò)徑尺寸，研究設(shè)計(jì)了合適的溫場、流場及擴(kuò)徑裝配；以6英寸的碳化硅籽晶為起點(diǎn)，進(jìn)行籽晶迭代，逐步擴(kuò)大SiC晶體尺寸直到達(dá)8英寸；通過多次晶體生長和加工，逐步優(yōu)化晶體擴(kuò)徑區(qū)域的結(jié)晶質(zhì)量，提升8英寸籽晶的品質(zhì)。

在8英寸導(dǎo)電型晶體和襯底制備方面，研究優(yōu)化大尺寸晶體生長的溫場和流場設(shè)計(jì)，進(jìn)行8英寸導(dǎo)電型SiC晶體生長，控制摻雜均勻性。晶體經(jīng)過粗加工整形后，獲得標(biāo)準(zhǔn)直徑的8英寸導(dǎo)電型4H-SiC晶錠；經(jīng)過切割、研磨、拋光后，加工獲得520μm厚度的8英寸導(dǎo)電型4H-SiC襯底。8英寸4H-SiC襯底拉曼測試，無6H和15R-SiC等多型，4H晶型面積比例達(dá)到100%。

據(jù)透露，目前南砂晶圓公司已成功生長出單一4H晶型8英寸SiC 晶體，加工出8英寸SiC晶片。（校對/趙碧瑩）