SiC良率超96%，这家企业将建3个项目，规划产能125万片

据公开信息，天科合达规划了3个SiC外延相关项目，总产能超125万片。

那么，天科合达SiC外延片的技术研发进程如何？最近，该公司公布了相关文献，披露了外延片良率、厚度/浓度均匀性以及缺陷控制等，详细往下看。

备案、招标、启用

天科合达SiC外延项目新进展

目前，天科合达正在紧锣密鼓地加速建设旗下的SiC外延项目：

● 深圳：重投天科SiC项目正式启用

2月28日，据“滨海宝安”消息，天科合达控股公司重投天科第三代半导体碳化硅材料生产基地在宝安区已正式启用！

该产业园总投资32.7亿元，重点布局了6英寸碳化硅单晶衬底和外延生产线，预计今年衬底和外延产能达25万片。

据“行家说三代半”此前报道，该项目于2021年11月开工建设，2022年11月关键生产区域厂房结构封顶，2023年6月衬底产线正式进入试运行阶段。

第三代半导体碳化硅材料产业园项目正面俯瞰图

● 北京：发布SiC外延改造工程招标计划

2024年2月4日，北京市工程建设招标投标交易系统发布了“天科合达碳化硅衬底产业化基地研发中心外延车间改造工程”招标计划。

公告显示，天科合达将启动碳化硅衬底产业化基地研发中心外延车间改造工程，预计投资2550万元改造区域的建筑装修、洁净空调系统、消防系统、工艺动力系统以及室外改造部分等。

● 徐州：三期100万片SiC外延片项目已备案

2023年5月，“行家说三代半“在江苏省投资项目在线审批监管平台上查询发现，天科合达三期碳化硅外延片项目已于5月6日完成备案手续。

天科合达徐州三期外延扩建总投资70亿元，预计年产100万片6-8英寸SiC外延片，该项目已于2022年开始着手布局。

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良品率大于96%

天科合达外延片研发进展

今年年初，天科合达发布最新技术论文，披露了其SiC外延片研发的最新进展。

文章显示，天科合达基于自有的商业化6英寸衬底，在4H SiC同质外延过程中有效控制住SiC外延的各种缺陷，最终获得厚度均匀性小于3%、浓度均匀性小于6%、表面粗糙度小于0.2m、良品率大于96%、BPD密度小于0.1cm的外延产品，完成了650和1200V外延片产品的开发和产业化工作。

650V和1200 V外延片，3 mm×3 mm良品率分别为98.9%和97.3%

以下是相关数据——

1、掺杂浓度控制：

根据天科合达量产1000片的厚度和浓度均匀性统计数据，C/Si比在1.0~1.2、温度在1600~1650C和压力在100mbar的工艺条件下，统计的外延产品100%达到厚度均匀性小于3%、浓度均匀性小于6%。

量产外延片的载流子浓度均匀性(a)和厚度均匀性(b)分布统计

2、缺陷控制：

● 针对外延BPD，天科合达研究团队在快速外延生长的基础上优化外延层缓冲层工艺窗口，目前可以实现BPD 密度小于0.1 cm-3的外延层批量制备；

外延片的 BPD 分布(a)及其统计(b)

● 通过降低外延生长速率、原位氢气刻蚀优化、增加生长温度、改善衬底质量都可以有效降低层错数量，天科合达已经可以提供Shockley SFs 密度小于0.15 cm-2的6英寸SiC衬底。

● 针对表面缺陷，天科合达优选TSD数量较少的优质衬底、降低碳硅比和降低外延生长速率。目前市场上主要的商业化衬底中TSD的密度为小于1000/cm-3。研究团队已经可以提供TSD密度小于300/cm-3的6英寸SiC衬底。通过采用优质衬底，调整外延工艺，可以将Pits数量降低到50以内。

天科合达总结到，他们通过对工艺温度、C/Si比和长速等参数优化使得浓厚度分别控制在3%和2%以内，BPD的密度可以控制在0.075cm以内，但仍需要大量的外延数据进行工艺稳定性验证。

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