近日,據(jù)浙大杭州科創(chuàng)中心官微消息,浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心(簡稱科創(chuàng)中心)先進(jìn)半導(dǎo)體研究院-乾晶半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室(簡稱聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室)首次生長出厚度達(dá)100 mm的超厚碳化硅單晶。
據(jù)了解,想要降低碳化硅襯底的成本,主要得從碳化硅單晶入手;想要將碳化硅單晶厚度顯著提升,則必須解決晶體的溫度梯度和應(yīng)力控制等難題。
圖1:(a)提拉式物理氣相傳輸法生長半導(dǎo)體碳化硅(SiC)單晶的示意圖;(b)100 mm厚半導(dǎo)體SiC單晶。
為了解決難題,聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室采用的是提拉式物理氣相傳輸(Pulling Physical Vapor Transport, PPVT)法,成功生長出直徑為6英寸(即150 mm)的碳化硅單晶,其厚度突破了100 mm。
根據(jù)測試加工而得的襯底片的結(jié)果顯示,該超厚碳化硅單晶具有單一的4H晶型、結(jié)晶質(zhì)量良好,電阻率平均值不超過~30 mΩ·cm。目前研究團(tuán)隊已就相關(guān)工作申請了2項發(fā)明專利。
圖2 (a)拉曼散射光譜;(b)(0004)面的X射線搖擺曲線。
先進(jìn)半導(dǎo)體研究院副院長、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任皮孝東教授表示,接下來實(shí)驗(yàn)室將在科創(chuàng)中心首席科學(xué)家楊德仁院士的指導(dǎo)下,夯實(shí)針對半導(dǎo)體碳化硅單晶缺陷和雜質(zhì)的基礎(chǔ)研究,開發(fā)碳化硅單晶生長的缺陷控制新工藝和摻雜新工藝,不斷提高超厚半導(dǎo)體碳化硅單晶的質(zhì)量。
除此之外,去年5月,聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過系列技術(shù)攻關(guān),在大尺寸碳化硅(SiC)單晶生長及其襯底制備方面取得突破。》》成果上新!8英寸導(dǎo)電型碳化硅研制獲得成功
8英寸碳化硅晶錠
8英寸碳化硅拋光襯底片
聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室針對PVT法,提出了多段式電阻加熱的策略,同時結(jié)合數(shù)值模擬研究設(shè)計和優(yōu)化8英寸碳化硅單晶生長的熱場與工藝手段開展研發(fā)工作,成功生長出厚度達(dá)27毫米的8英寸n型碳化硅單晶錠,并加工獲得了8英寸碳化硅襯底片,成功躋身8英寸碳化硅俱樂部。
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原文標(biāo)題:厚度達(dá)100 mm! 碳化硅單晶生長取得新進(jìn)展
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