8英寸碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展

當(dāng)前，大尺寸襯底成為碳化硅襯底制備技術(shù)的重要發(fā)展方向。6英寸碳化硅晶圓仍然是市場上的主流產(chǎn)品，而8英寸襯底正在成為行業(yè)的重要技術(shù)發(fā)展方向。成熟的8英寸碳化硅技術(shù)將有效解決6英寸碳化硅晶圓芯片產(chǎn)量有限和邊緣浪費(fèi)過大的問題，提高單片晶圓芯片產(chǎn)量，降低單位芯片成本。國內(nèi)外廠商相繼進(jìn)軍8英寸襯底領(lǐng)域。

近日，第九屆國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）于廈門召開。期間，“碳化硅襯底、外延生長及其相關(guān)設(shè)備技術(shù)”分會上，哈爾濱科友半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)裝備與技術(shù)研究院有限公司董事長趙麗麗做了“8英寸碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展”的主題報告，分享了科友8英寸碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究進(jìn)展，一站式碳化硅長晶解決方案理念，并介紹了科友在8英寸碳化硅襯底加工及市場方面的新突破。

近年來，科友半導(dǎo)體在8英寸碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化研究方面取得較快進(jìn)展。2022年11月，對外發(fā)布基于電阻爐的8英寸碳化硅，2023年2月，科友“8英寸碳化硅裝備及工藝”成果在中國電子學(xué)會組織的技術(shù)鑒定會上獲得高度評價，“指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平”，2023年4月，科友半導(dǎo)體8英寸碳化硅中試線正式貫通并進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，2023年9月，襯底產(chǎn)線加工得到外延可用的8英寸碳化硅襯底，實(shí)現(xiàn)了大尺寸襯底加工技術(shù)的突破。目前，科友8英寸碳化硅長晶良率達(dá)到50%以上，厚度穩(wěn)定達(dá)到15-20mm，良率50%以上，總位錯2000-3000個/cm2左右。

報告指出，科友半導(dǎo)體掌握了8英寸碳化硅裝備研制能力以及配套工藝技術(shù)，為8英寸碳化硅產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)提供了設(shè)備和工藝基礎(chǔ)。長晶設(shè)備包括6/8英寸感應(yīng)長晶爐和6/8英寸電阻長晶爐，長晶附屬裝備包括難熔金屬蒸鍍爐、籽晶鍍膜設(shè)備、原料預(yù)結(jié)晶提純爐、晶體退火爐等，設(shè)備零配件國產(chǎn)化率高，具有設(shè)備成本低、廠務(wù)配套要求低、長晶速度快、性能穩(wěn)定、熱場重復(fù)利用率高等優(yōu)勢。其中，長晶爐設(shè)備利用自主設(shè)計的熱場結(jié)構(gòu)，通過自動控制程序，應(yīng)用優(yōu)化的工藝條件，使用配套的蒸鍍石墨結(jié)構(gòu)件和預(yù)處理提純后的料錠，可以提供穩(wěn)定可控的晶體生長條件，顯著改善晶體厚度和晶體質(zhì)量，并有效降低晶體制備成本，構(gòu)成了低成本的突出優(yōu)勢。

針對大尺寸低缺陷碳化硅單晶制備成本高、良率低的難題，科友半導(dǎo)體開發(fā)了原料提純制備技術(shù)、籽晶鍍膜技術(shù)、難熔金屬碳化物蒸鍍技術(shù)等獨(dú)家工藝技術(shù)，基于熱場設(shè)計方面的經(jīng)驗將感應(yīng)設(shè)備和電阻設(shè)備的耗材聯(lián)動使用，實(shí)現(xiàn)了原料成本、石墨耗材成本降低50%以上的突出效果。基于上述技術(shù)突破，科友掌握了碳化硅襯底全產(chǎn)業(yè)鏈自主技術(shù)能力，在材料、設(shè)備以及工藝方面擁有系列自主知識產(chǎn)權(quán)，掌握碳化硅原料提純、晶體生長、籽晶制備、襯底加工、熱場模擬、工業(yè)設(shè)計、裝備設(shè)計制造等全流程關(guān)鍵技術(shù)，襯底產(chǎn)品質(zhì)量及良率位于領(lǐng)先水平。

哈爾濱科友半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)裝備與技術(shù)研究院有限公司是一家專注于第三代半導(dǎo)體碳化硅裝備研發(fā)、襯底制備及科研成果轉(zhuǎn)化的高新技術(shù)企業(yè)，研發(fā)覆蓋半導(dǎo)體裝備研制、長晶工藝、襯底加工等多個領(lǐng)域，累計授權(quán)專利近百項，參編國家標(biāo)準(zhǔn)5項，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)自主可控?？朴寻雽?dǎo)體在哈爾濱新區(qū)打造產(chǎn)、學(xué)、研一體化的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)學(xué)研聚集區(qū)，實(shí)現(xiàn)碳化硅材料端從原材料提純-裝備制造-晶體生長-襯底加工-外延晶圓的材料端全產(chǎn)業(yè)鏈閉合，致力成為第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵材料和高端裝備主要供應(yīng)商。

審核編輯：劉清