6月30日，在2023上海国际半导体展览会（SEMICON China）上，中国电子科技集团旗下中电科电子装备集团有限公司发布了最新研制的8英寸碳化硅外延设备，成功突破关键技术及工艺，进一步推进碳化硅电力电子器件制造降本增效，牵引碳化硅行业向低成本、规模化方向发展，也标志着国产第三代半导体专用核心装备迈进“8英寸时代”。
据中国电科48所党委书记王平透露，此次48所发布的8英寸碳化硅外延设备有三个突破性的指标，分别是采用该设备生产的8英寸生长厚度均匀性小于1.5%、掺杂浓度均匀性小于4%、表面致命缺陷小于0.4个/cm2。这些技术指标的突破，标志着电科装备已成功掌握8吋SiC外延设备相关技术。据悉，目前该设备已完成首轮工艺验证。
此前，在6英寸碳化硅外延机型方面，48所收获了国内第三代半导体装备行业的第一大订单。该所研发的芯片制造关键装备碳化硅高温离子注入机已实现100%国产化，稳居国内市场占有率第一。
据《中国电子报》报道，中国电科48所党委书记王平向记者介绍，碳化硅晶圆面积从6英寸提升至8英寸，主要在两个方面有明显的提升：
■ 一是能够让单位芯片成本下降50%
■ 二是单个晶圆片的产出率能提高90%
但是，在提升晶圆面积的同时，如何保证良率是目前需要解决的难题，也是目前8英寸晶圆设备面临的挑战之一。扩大尺寸是产业链降本增效的有效路径之一。但在扩大尺寸的同时，还需要克服大尺寸外延生长反应源沿程损耗突出、温流场分布不均等难题，这些困难均需要通过8英寸晶圆设备来解决。
虽然8英寸晶圆设备是目前国内外都在积极布局的新技术，但如今市场仍处于相对蓝海阶段。因此，对于本土宽禁带半导体企业而言，8英寸碳化硅设备的研发，也是一个绝佳的发展道路。
此外，王平介绍，48所着力在外延、注入、氧化、激活等专用核心装备上发力突破，结合立式扩散炉、物理气相沉积等通用设备和半导体芯片生产线的建线经验，成为国内唯一具备提供碳化硅整线集成解决方案能力的单位。
展会现场，技术人员表示，自主研发的4-6英寸单晶生长炉达到国内先进水平；碳化硅高温离子注入机实现完全自主创新，稳居国内市场占有率第一；6英寸碳化硅外延设备，创造国内第三代半导体装备行业第一大订单；国内首台SiC晶圆缺陷检测设备成功研制，6英寸核心设备整线集成能力大幅跃升。
参考来源：中国电科、中国电子报、中国电科第四十八研究所
