科友6/8英寸碳化硅规模化生产取得重大技术突破

(资料图片仅供参考)

从科友半导体官微获悉：科友在长期的碳化硅晶体生长研发过程中，持续探索和优化晶体生长工艺、热场，自主研发出两种不同加热方式的PVT法晶体生长炉，完成了国产自主1至4代感应炉和1至3代电阻炉的研发，形成大尺寸低成本碳化硅产业化制备系列技术，实现了6英寸碳化硅单晶衬底的规模生产和批量供货，8英寸碳化硅单晶衬底的小批量生产及供货，向碳化硅晶体生长企业提供涵盖设备、材料及技术服务等全产业链的解决方案。

（1）热场及耗材国产化率达到95%以上。基于长期研发和系列关键技术突破，科友半导体获得更稳定的长晶工艺及独特长晶热场，打破了我国碳化硅晶体生长领域相关耗材进口垄断的局面，热场及耗材的国产替代率处于国内领先水平。作为国内唯一同时拥有感应长晶炉和电阻长晶炉的企业，科友半导体实现了感应与电阻长晶炉热场石墨耗材的接力规模应用，耗材国产化率高、稳定性好、使用寿命长，自主可控，单炉成本仅为同行业企业的30%-40%，构成了晶体成本低的突出效果。 （2）长晶良率达到80%以上，晶体厚度达到40mm以上。自主开发了包括独家的原料预结晶提纯、原料回收再利用、难熔金属碳化钽蒸镀结构、籽晶镀膜、原位退火等在内的多项关键技术，根据感应加热和电阻加热两种不同的理念，将两者的优势充分结合，大幅提高了晶体生长过程的稳定性及原料利用率，实现了高长晶良率、高生长速率、高晶体质量和低生产成本的统一。

（3）打破传统碳化硅粘接籽晶技术的限制。解决设备需求厂家无法实现籽晶粘接的难题，自主开发籽晶压接（桥接）技术。独家籽晶覆膜保护工艺+籽晶搭桥结构，在籽晶背面形成保护层的同时增大籽晶背面过冷度，成为国内外为数不多的采用非粘接籽晶进行晶体生长的企业，解决了当下市场普遍面临的技术难题。与传统的籽晶粘接工艺相比较，降低了碳化硅长晶的制备难度，避免了新兴企业粘接过程中夹杂气泡带来的晶体缺陷，提高长晶效率，大幅降低了晶体应力、提高了长晶良率。

（4）突破了大尺寸8英寸碳化硅单晶制备的关键技术。基于市场对大尺寸碳化硅单晶的迫切需求，依托雄厚的研发基础和技术积累，科友半导体突破感应长晶炉超大尺寸碳化硅单晶的制备难题，在碳化硅生长过程长晶界面径向温度梯度一致性差导致的生长速率波动、良率低的难题，利用自主开发的电阻长晶炉快速实现扩径生长，在设备搭建后的2年内，制备出微管密度＜0.5cm^-2的8英寸碳化硅单晶衬底。“8英寸碳化硅长晶设备及工艺”科技成果鉴定会，以郝跃院士为主任委员的专家组高度评价“具有自主知识产权，关键技术指标达到国内领先、国际先进水平”。

科友半导体自主研发的6/8英寸碳化硅坩埚

6/8英寸碳化硅坩埚尺寸对比

（5）超强的兼容性。科友半导体电阻碳化硅长晶炉具备超强的兼容性，以6-8英寸晶体生长共用一套腔体及热场的设计理念，满足了当下市场的迫切需求，众所周知，当下业内主流主要以6英寸为主，不少企业根据行业的发展态势，也纷纷开展8英寸的研发及布局，但至今能够具备产业化条件的企业寥寥无几，科友半导体6-8寸兼容装备的成功开发，为需求客户提供了一站式服务，该技术不仅一次性提供了完善的配套升级，同时大幅度降低了客户的投入成本，和量产风险，既能满足当下6英寸主流产品的需要，又能抵御市场未来革新带来的风险，科友该项技术目前已经成功推向市场。

（6）已申请专利129项，目前授权专利61项。自主研发出4-8英寸导电型碳化硅衬底制备技术，涵盖了装备设计开发、热场设计、碳化钽蒸镀、籽晶镀膜、粉料提纯、晶体生长、衬底加工等覆盖晶体生长的关键环节。

项目介绍Introduction

哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司成立于2018年5月，企业坐落于哈尔滨市新区，是一家专注于第三代半导体装备研发、衬底制作、器件设计、科研成果转化的国家级高新技术企业，研发覆盖半导体装备研制、长晶工艺、衬底加工等多个领域，已形成自主知识产权，实现先进技术自主可控。科友半导体在哈尔滨新区打造产、学、研一体化的第三代半导体产学研聚集区，实现碳化硅材料端从原材料提纯-装备制造-晶体生长-衬底加工-外延晶圆的材料端全产业链闭合，致力成为第三代半导体关键材料和高端装备主要供应商。