第5家!国产SiC再次突破8寸

2022-09-22

昨天,天岳先进宣布成功研发了8寸SiC单晶(.点这里.),今天,山东大学和南砂晶圆也宣布实现了8寸SiC的技术突破,并且公布了更多的技术细节——

使用 PVT 法制备了 8 英寸导电型 4H-SiC单晶,并加工成了厚度520μm衬底。

衬底微管密度小于0.3/cm²,4H-SiC 晶型比例100%,电阻率平均值 22mΩ·cm,不均匀性小于 4%,衬底质量良好。

据“行家说三代半”统计,截止目前,国内已有5家企业成功研发了8寸SiC单晶,全球已有13家企业。

9月21日,山东大学晶体材料国家重点实验室在“第三代半导体产业”发布文章称,由徐现刚教授领衔的山东大学晶体材料所和南砂晶圆团队采用物理气相传输法(PVT)扩径获得了 8 英寸 4H-SiC 籽晶,用于 8 英寸导电型 4H-SiC 晶体生长,并加工出厚度 520 μm 的 8 英寸 4H-SiC 衬底。

测试结果显示,衬底颜色均一并结合拉曼光谱表明衬底 4H-SiC 晶型面积的比例为100%;衬底微管的密度小于 0.3cm-2;衬底电阻率范围 20~23 mΩ·cm,平均值为 22 mΩ·cm;(004)面高分辨 X射线摇摆曲线半峰宽 32.7 弧秒,表明衬底良好的结晶质量。

据介绍,山东大学晶体材料国家重点实验室从 2018 年开始对 8 英寸籽晶和导电型 4HSiC 单晶生长和衬底加工进行了研究,经过多年的理论和技术攻关,实现了高质量 8 英寸导电型 4H-SiC 单晶和衬底的制备。

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要进行 8 英寸的碳化硅单晶生长,首先必须要得到高结晶质量的 8 英寸的碳化硅籽晶。山东大学晶体材料国家重点实验室设计了合适的温场、流场及扩径装配,以 6 英寸的碳化硅籽晶为起点,通过多次迭代,逐步扩大 SiC晶体的尺寸直到达到 8 英寸。

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高质量的 8 英寸籽晶获得后,山东大学晶体材料国家重点实验室进行 8 英寸导电型 SiC 晶体生长,优化大尺寸晶体生长的温场和流场设计,控制掺杂均匀性。晶体经过滚圆、磨平面整形后,获得标准直径的 8 英寸导电型 4H-SiC 晶锭。

在此之前,烁科晶体、晶盛机电、山东天岳、中科院物理所等也成功研发了8英寸的SiC单晶:

3月份,烁科晶体成功研制出8英寸碳化硅晶体,实现了8英寸N型碳化硅抛光片小批量生产。

4月25日,中国科学院物理研究所官网发布消息称,他们成功研制出了单一4H晶型的8英寸SiC 晶体。

8月12日,晶盛机电首颗8英寸N型SiC晶体出炉。晶盛机电的8英寸SiC晶体的晶坯厚度为25mm,直径214mm。

9月19日,天岳先进在ICSCRM 2022上宣布,他们成功研发了8英寸碳化硅衬底,具有良好的结晶质量。

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