IT之家从文章中得知，干系科研团队基于集成电路材料全国重点实验室 300 mm SOI 研发平台，依次办理了 300 mm RF-SOI 晶圆所需的低氧高阻晶系统编制备、低应力高电阻率多晶硅薄膜沉积、非打仗式平坦化等诸多核心技能难题，实现了海内 300mm SOI 制造技能从无到有的重大打破。
据悉，为了制备适用于 300 mm RF-SOI 的低氧高阻衬底，团队自主开拓了耦合横向磁场的三维晶体成长传热传质模型，并首次揭示了晶体感应电流对硅熔体内对流和传热传质的影响机制以及结晶界面附近氧杂质的输运机制，干系成果分别揭橥在晶体学领域的顶级期刊上。
官方表示，多晶硅层用作电荷俘获层是 RF-SOI 中提高器件射频性能的关键技能，晶粒大小、取向、晶界分布、多晶硅电阻率等参数与电荷俘获性能有密切的关系。
此外，由于多晶硅 / 硅的复合构造，使得硅晶圆应力极难掌握。团队为制造适用于 300 mm RF-SOI 晶圆的多晶硅层找到了得当的工艺窗口，实现了多晶硅层厚度、晶粒尺寸、晶向和应力的人工调节。
▲ 图 1（a）展示了沉积的多晶硅薄膜表面 SEM 图像；图 1（b）展示了多晶硅剖面 TEM 构造；图 1（c）为多晶硅薄膜及衬底纵向电阻率分布，图源 中国科学院上海微系统所
在 300 mm RF-SOI 晶圆制备过程中，团队自主开拓了基于高温热处理的非打仗式平坦化工艺，实现了 SOI 晶圆原子级表面平坦化。
▲ 图 2.（a）海内第一片 300 mm RF-SOI 晶圆；（b）RF-SOI 晶圆剖面 TEM 照片；（c）RF-SOI 晶圆顶层硅厚度分布；（d）RF-SOI 晶圆表面 AFM 图，图源 中国科学院上海微系统所
官方表示，目前 RF-SOI 晶圆已经成为射频运用的主流衬底材料，霸占开关、低噪放和调谐器等射频前端芯片 90% 以上的市场份额。
随着 5G 网络的全面铺开，移动终端对射频模块的需求持续增加，射频前端芯片制造工艺正在从 200 mm 到 300mm RF-SOI 过渡，借此机会，海内主流集成电路制造企业也在积极拓展 300mm RF-SOI 工艺代工能力。
300 mm RF-SOI 晶圆的自主制备将有力推动海内 RF-SOI 芯片设计、代工以及封装等百口当链的协同快速发展，并为海内 SOI 晶圆的供应安全供应坚实的保障。
