中国粉体网讯 在整个碳化硅产业链中,外延片起到承上启下的作用,至关重要。就目前来看,现有的器件基本都是在外延层上实现的,所以对外延层质量的要求相当的高,其质量直接影响器件的性能。
碳化硅产业链
数据显示,衬底成本大约占晶片加工总成本的50%,外延片占25%,器件晶圆制造环节20%,封装测试环节5%。SiC衬底成本高昂,生产工艺还复杂,与硅相比,SiC很难处理。
目前,碳化硅单晶与外延生长还处于6英寸阶段,扩大尺寸成为产业链降本增效的主要路径,然而在迈向8英寸过程中还存在诸多技术难题。
近日,厦门大学成功实现了8英寸(200 mm)碳化硅(SiC)同质外延生长,成为国内首家拥有并实现该项技术的机构。
厦门大学科研团队负责人表示,其克服了8英寸衬底应力更大、更易开裂、外延层厚度均匀性更难控制等问题,成功实现了基于国产衬底的碳化硅同质外延生长。
外延层厚度为12 um,厚度不均匀性为2.3 %;掺杂浓度为8.4×1015cm-3,掺杂浓度不均匀性<7.5 %;表面缺陷(Carrot、Triangle、Downfall、Scratch)密度< 0.5 cm-2。
进入八英寸,每片晶圆中理论上可用的裸片数量(GDPW,又称PDPW)大大增加。单从晶圆加工成本来看,从六英寸升级到八英寸,成本是增加的,但是八英寸晶圆得到的优良die数量增加了20-30%,产量更高,所以芯片成本更低。
据悉,本次技术成果的实现是厦门大学与瀚天天成电子科技(厦门)有限公司等单位产学研合作的。官方资料显示,瀚天天成一直致力于研发生产SiC外延片,均可供应4-6 英寸外延片,其“6-8英寸SiC外延晶片研发与产业化项目”被列为厦门市2023年重点项目之一。早在21年瀚天天成突破了碳化硅超结深槽外延关键制造工艺。
碳化硅超结深槽外延关键制造工艺
在2022年8月,其新增了75条碳化硅外延晶片生产线,预计新增产能年产碳化硅外延晶片30万片。
本次科研团队负责人表示,此次突破,标志着我国已掌握8英寸碳化硅外延片生产的相关技术。
来源:第三代半导体、湖杉资本、瀚天天成官网、中国粉体网