碳化硅（SiC）是一种前景广阔的宽带隙半导体材料，广泛应用于功率器件、太阳能逆变器和电动汽车等大功率和高频应用领域。近年来，碳化硅功率器件的市场正在迅速扩大，因此对更大直径、更高质量的外延层的需求也变得越来越迫切。

陈丹莹

中微半导体设备（上海）股份有限公司工艺主任工程师

近期，第十届国际第三代半导体论坛&第二十一届中国国际半导体照明论坛（IFWS&SSLCHINA2024）在苏州召开。期间，“碳化硅衬底、外延生长及其相关设备技术”分会上，中微半导体设备（上海）股份有限公司工艺主任工程师陈丹莹做了“PRISMO PDS8 – 用于SiC功率器件外延生长的CVD设备”的主题报告，分享了基于CFD模拟的SiC刀具设计优化、AMEC PRISMO PDS8 SiC外延工艺结果等内容。

报告显示，中微公司最新开发的可用于SiC外延生长的CVD平台 – PRISMO PDS8，能够兼容6和8英寸SiC衬底进行同质外延。结合数值模拟和实验研究证明，气相传输和反应前驱体的寄生沉积会导致晶圆表面上方气相组分的重新分布。有效C/Si比，即晶圆表面上方碳原子对硅原子的摩尔比，对外延长速、氮掺杂效率及其均匀性有显著影响。通过优化工艺，在6英寸4H-SiC衬底上外延生长得到高长速、高厚度及掺杂浓度均匀性、表面光滑及低缺陷密度的外延层：生长速率>50 μm/h，厚度和掺杂浓度不均匀性分别为1.15%和2.68%。

PRISMO PDS8同样能够在8英寸SiC衬底上生长高质量外延层，其厚度和掺杂浓度不均匀性分别能够控制在<1.5%和<3%。使用氨气代替氮气作为N型掺杂源能够进一步提升炉与炉的重复性。在此基础上，成功实现了厚度超过50 μm的SiC外延层在8英寸衬底上的快速外延生长，获得了低缺陷密度外延层，其厚度和浓度均匀性与13 μm外延层的水平相当。 

嘉宾简介

陈丹莹，本科及硕士毕业于中山大学，2019年于法国格勒诺布尔大学取得博士学位，她的主要研究方向为氮化铝薄膜的高温化学气相沉积。博士毕业后，她在法国国家科学研究中心-SIMaP实验室继续从事碳化硅薄膜CVD生长的科研工作。2021年加入中微半导体设备（上海）股份有限公司后主要从事AMEC MOCVD产品的工艺开发工作。凭借在化合物半导体技术、材料表征和数值模拟方面的扎实知识，她参与开发了AMEC用于碳化硅外延的CVD系统的工艺开发，主要负责实现低缺陷密度、高生长速率及掺杂控制。 

公司简介

中微半导体设备（上海）股份有限公司（股票简称：中微公司，股票代码：688012）是一家以中国为基地、面向全球的微观加工高端设备公司。中微公司基于在半导体装备产业多年耕耘积累的专业技术，跨足半导体芯片前端制造、先进封装、发光二极管生产、MEMS制造以及其他微观制程的高端设备领域，其集成电路制造设备已被广泛应用于国际一线客户从65纳米到5纳米及更先进的芯片加工工艺，中微公司开发的用于LED和功率器件外延片生产的MOCVD设备在全球氮化镓基LED MOCVD设备市场占据领先地位。中微公司的客户遍布中国大陆和台湾、新加坡、韩国、日本、德国、意大利等国家和地区。  

（根据现场资料整理，仅供参考）