世纪金芯在原料、结构设计等多方面的长期技术积累下突破8英寸SiC关键技术

据近日合肥世纪金芯半导体有限公司官网消息，该公司基于设备、工艺、热场、原料、结构设计等多方面的长期技术积累，突破了8英寸SiC关键技术，在晶体尺寸、厚度、缺陷控制、生长速率、制备成本、及装备稳定性等方面取得可喜成绩。2024年2月，世纪金芯半导体8英寸SiC加工线正式贯通并进入小批量生产阶段，在8英寸SiC衬底量产方向更进一步。

在工艺方面，世纪金芯通过模拟优化、实验设计、开发新结构、新技术等，进而获得了低缺陷8寸SiC单晶。世纪金芯采用模拟软件，首先对坩埚、保温层和加热器等组成的热场进行模拟计算，营造符合实际生长过程的温度和温度梯度。并通过多次优化数据库参数，准确反映出温场及余料情况，生长晶体的4H-SiC晶型稳定性在90%以上。同时，合理的温度梯度降低了晶体的凸度，有效降低了晶体开裂风险，提高了原料利用率和晶体出片数量。

基于6英寸晶体研发生产经验，结合8英寸晶体生长的热场结构设计及工艺特性，在高稳定性长晶炉的基础上，世纪金芯采取了独特的保温设计和先进的热场分区结构，开发出适用于8英寸SiC稳定生长的工艺技术，逐步减少生长温度、时间、气压、功率等参数变化量，获得可重复性稳定参数，大幅提升了长晶的稳定性、重现性，突破了大尺寸、低应力等碳化硅晶体制备关键技术。

值得一提的是，世纪金芯掌握多种自研结构及技术，包括籽晶预处理粘接、低应力生长结构设计及工艺等，为8英寸晶体量产打下了重要基础。采用籽晶迭代优化的方式，进一步降低了位错缺陷密度，通过设计不同过滤层及多段温度调控，对碳包裹物起到抑制作用，有效减少了包裹引起的一系列缺陷。

公司开发的8寸SiC单晶生长技术可重复生长出4H晶型100%、直径大于200mm、厚度超过10mm的晶体。8寸加工线也同步建成，将配套8寸单晶生长。通过进一步优化工艺，预期公司的8寸SiC晶锭厚度将达到20mm以上。