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　　10月22日消息，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所官方公眾號日前發(fā)布消息，稱魏星研究員團隊在300 mm SOI晶圓制造技術(shù)方面取得突破性進展。

　　制備出了國內(nèi)第一片300mm射頻（RF）SOI晶圓，實現(xiàn)了從無到有的重大突破。

　　根據(jù)文章介紹，團隊基于集成電路材料全國重點實驗室300mm SOI研發(fā)平臺，依次解決了300mm RF-SOI晶圓所需的低氧高阻晶體制備、低應(yīng)力高電阻率多晶硅薄膜沉積、非接觸式平坦化等諸多核心技術(shù)難題，實現(xiàn)了國內(nèi)300mm SOI制造技術(shù)從無到有的重大突破。

　　圖1. (a) 多晶硅薄膜表面SEM圖片；(b) 多晶硅薄膜近表面電阻率分布；圖 (c) 多晶硅薄膜及襯底縱向電阻率分布

　　高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅；硅晶棒在經(jīng)過研磨、拋光、切片后，形成硅晶圓片，也就是所說的晶圓。

　　目前，RF-SOI晶圓，已經(jīng)成為射頻應(yīng)用的主流襯底材料，占據(jù)開關(guān)、低噪放和調(diào)諧器等射頻前端芯片90%以上的市場份額。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的全面鋪開，移動終端對射頻模塊的需求持續(xù)增加，射頻前端芯片制造工藝正在從200 mm到300mm RF-SOI過渡，借此機會，國內(nèi)主流集成電路制造企業(yè)也在積極拓展300mm RF-SOI工藝代工能力。因此，300 mm RF-SOI晶圓的自主制備將有力推動國內(nèi)RF-SOI芯片設(shè)計、代工以及封裝等全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同快速發(fā)展，并為國內(nèi)SOI晶圓的供應(yīng)安全提供堅實的保障。

　　晶圓作為半導(dǎo)體材料，在微電子技術(shù)領(lǐng)域中具有非常廣泛的應(yīng)用，是芯片、太陽能電池板、LED光源等重要元器件的基礎(chǔ)。

　　圖2. (a) 國內(nèi)第一片300 mm RF-SOI晶圓；(b) RF-SOI晶圓剖面TEM照片；(c) RF-SOI晶圓頂層硅厚度分布；(d) RF-SOI晶圓表面AFM圖

　　那么晶圓和芯片有什么關(guān)系呢？在芯片制造過程中，首先需要將晶圓切割成一定大小的小塊，然后在上面進行電路設(shè)計、光刻等工藝步驟，最終形成一個完整的芯片。

　　晶圓和芯片之間的關(guān)系大致可以類比為“大理石”和“雕塑”的關(guān)系，晶圓就像是一塊未被雕刻的大理石，而芯片則是在晶圓上按照設(shè)計圖案雕刻出來的具有特定功能的結(jié)構(gòu)。

　　此次實現(xiàn)的300mm 射頻SOI晶圓的自主制備，將有力推動國內(nèi)RF-SOI芯片設(shè)計、代工以及封裝等全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同快速發(fā)展，并為國內(nèi)SOI晶圓的供應(yīng)安全提供堅實的保障。