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！
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半導(dǎo)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(shè)新工廠，并在今年4月開始生產(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)線已經(jīng)建成；羅姆旗下SiCrystal公司預(yù)計2023年左右開始量產(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月啟動新晶圓廠建設(shè)計劃。
國內(nèi)與國際，在8英寸碳化硅襯底上的差距更為明顯。
碳化硅8英寸襯底的第一個技術(shù)難點是籽晶，籽晶雖然可以用激光切割然后拼接的方法來制作籽晶，但拼接位置的缺陷是幾乎難以去除，可以做晶體生長基礎(chǔ)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，在擴的過程保留品質(zhì)好的晶體進行優(yōu)選繁衍，這個過程是非常耗時的，沒有好的籽晶就不可能繁衍出好的晶體，就如同沒有好的種子，是不會長出好的莊稼一樣。通常每次擴徑幾個毫米，從6英寸擴到8英寸擴徑時間甚至按年為單位。
恒普科技提供一個創(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，推進國內(nèi)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厚度≥30mm，單邊擴徑接近≥25mm，這樣就一次性將晶體擴徑≥50mm，實現(xiàn)從150mm一次性擴徑到200mm的技術(shù)路線。
恒普科技當(dāng)下單邊擴徑≥20mm，無多型，微管≤0.05ea/cm2，生長速度≥0.3mm/h，導(dǎo)流環(huán)無TaC涂層； 預(yù)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)核心難點是：熱場的溫度控制、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)，將熱場溫度調(diào)節(jié)為有利于晶體擴徑的溫度梯度，并加以調(diào)節(jié)。
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(dǎo)致擴徑失敗。
與晶體生長相同，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，使氣相儲運滿足擴徑。
晶體擴徑實際圖
恒普科技 | 零實驗室，致力于材料的基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新方向探索。
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