新突破:一次擴徑技術(shù)將碳化硅襯底從6英寸直接擴到8英寸!
半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊:Wolfspeed、羅姆、II-VI均在2015年就已展示了8英寸碳化硅襯底,其中Wolfspeed投入10億美元建設新工廠(chǎng),并在今年4月開(kāi)始生產(chǎn)8英寸碳化硅等產(chǎn)品;英飛凌在2020年9月宣布其8英寸 SiC晶圓生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)建成;羅姆旗下SiCrystal公司預計2023年左右開(kāi)始量產(chǎn)8英寸襯底;Soitec在2022年5月發(fā)布了8英寸碳化硅襯底產(chǎn)品,其還在2022年3月啟動(dòng)新晶圓廠(chǎng)建設計劃。
國內與國際,在8英寸碳化硅襯底上的差距更為明顯。
碳化硅8英寸襯底的第一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)是籽晶,籽晶雖然可以用激光切割然后拼接的方法來(lái)制作籽晶,但拼接位置的缺陷是幾乎難以去除,可以做晶體生長(cháng)基礎研究,量產(chǎn)就不行了。量產(chǎn)用的籽晶還是需要慢慢的擴出來(lái),在擴的過(guò)程保留品質(zhì)好的晶體進(jìn)行優(yōu)選繁衍,這個(gè)過(guò)程是非常耗時(shí)的,沒(méi)有好的籽晶就不可能繁衍出好的晶體,就如同沒(méi)有好的種子,是不會(huì )長(cháng)出好的莊稼一樣。通常每次擴徑幾個(gè)毫米,從6英寸擴到8英寸擴徑時(shí)間甚至按年為單位。
恒普科技提供一個(gè)創(chuàng )新的解決方案,一次性將6英寸擴到8英寸的技術(shù)方向,為行業(yè)提供一種新的思路,推進(jìn)國內行業(yè)的8英寸碳化硅襯底國際競爭力。
恒普科技以≤45°晶錠的角度晶體生長(cháng)厚度≥30mm,單邊擴徑接近≥25mm,這樣就一次性將晶體擴徑≥50mm,實(shí)現從150mm一次性擴徑到200mm的技術(shù)路線(xiàn)。
恒普科技當下單邊擴徑≥20mm,無(wú)多型,微管≤0.05ea/cm2,生長(cháng)速度≥0.3mm/h,導流環(huán)無(wú)TaC涂層; 預計近期可以達到單邊25~30mm,并優(yōu)化面型。
示意圖

擴徑的技術(shù)核心難點(diǎn)是:熱場(chǎng)的溫度控制、邊緣多晶、物質(zhì)流傳輸(氣相輸運)。
恒普科技運用多年掌握的溫度控制技術(shù),將熱場(chǎng)溫度調節為有利于晶體擴徑的溫度梯度,并加以調節。
氣相組分是產(chǎn)生邊緣多晶的主要原因之一,不合理的氣相組分非常容易產(chǎn)生邊緣多晶,而導致擴徑失敗。
與晶體生長(cháng)相同,物質(zhì)流對于擴徑也是至關(guān)重要,采用特殊改良的【新工藝】熱場(chǎng),使氣相儲運滿(mǎn)足擴徑。
晶體擴徑實(shí)際圖


恒普科技 | 零實(shí)驗室,致力于材料的基礎研究和創(chuàng )新方向探索。
*博客內容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀(guān)點(diǎn),如有侵權請聯(lián)系工作人員刪除。