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作者：韩景瑞;李锡光;李咏梅;王垚浩;张清纯;李达;施建新;闫鸿磊;韩跃斌;丁雄杰;
单位：广东天域半导体股份有限公司;广州南砂晶圆半导体技术有限公司;清纯半导体(宁波)有限公司;芯三代半导体科技(苏州)股份有限公司;
摘要：碳化硅(SiC)是制作高温、高频、大功率电子器件的理想电子材料之一，近20年来随着SiC材料加工技术的不断提升，其应用领域不断扩大。目前SiC芯片的制备仍然以6英寸(1英寸=25.4 mm)晶圆为主，但是行业龙头企业已经开始研发基于8英寸SiC晶圆的下一代器件和芯片。本研究联合国内SiC产业链上、下游龙头企业，推进8英寸SiC芯片国产研发，尤其是关键的晶圆制备和外延应用环节。本文采用扩径生长法制备了8英寸导电型4H-SiC衬底晶圆，其平均基平面位错(BPD)密度低至251 cm~(-2),平均螺位错(TSD)密度小于1 cm~(-2),实现了近“零TSD”和低BPD密度的8英寸导电型4H-SiC衬底晶圆的制备，可以满足生产需要。采用国产8英寸外延设备和开发工艺包，实现了速率为68.66μm/h的快速外延生长，厚度不均匀性为0.89%,掺杂不均匀性为2.05%,这两个指标已经达到了优良6英寸外延膜的水平，完全可以满足生产需要。与国外已发布的8英寸外延结果对比，厚度和掺杂均匀性均优于国外数据，而缺陷密度只有国外数据的1/4。本文设计和实施了多片重复性试验，验证了8英寸外延的稳定性。
关键词：碳化硅;;8英寸;;晶圆;;外延;;缺陷密度;;掺杂均匀性
基金资助：江苏省重大科技成果转化项目(BA2022082)
