科友半导体突破了8英寸SiC量产关键技术,在晶体尺寸、厚度、缺陷控制、生长速率、制备成本、及装备稳定性等方面取得可喜成绩。2023年4月,科友半导体8英寸SiC中试线正式贯通并进入中试线生产,打破了国际在宽禁带半导体关键材料的限制和封锁。
1.科友半导体突破了大尺寸、高厚度、低应力碳化硅晶体制备关键技术
碳化硅衬底成本是限制其下游应用的关键因素,碳化硅晶体的尺寸和厚度的持续增加是衬底成本降低的关键。科友半导体基于设备、原料、热场、工艺方面的优势积累,通过提高原料及气相组分比例稳定性、维持长期生长的稳定温场和浓度场条件、调控晶体生长速率和均匀性,实现了高厚度、低应力6/8英寸碳化硅晶体稳定制备,在6英寸晶体厚度超过40mm的基础上,8英寸晶体直径超过210mm,厚度目前稳定在15mm以上。
2.科友半导体突破了零微管、低位错的高品质碳化硅晶体制备关键技术
低缺陷、高质量是衬底产品的核心竞争力之一。科友半导体通过粉料纯化预结晶处理、应用蒸镀碳化钽(TaC)蒸镀石墨结构件、热场结构设计、籽晶镀膜背保护等多项独家技术,在实现零微管缺陷的基础上进一步降低了位错缺陷密度,6英寸晶体位错缺陷密度<3000个cm-2,8英寸晶体微管密度<0.1个cm-2,位错缺陷密度<5000个cm-2,晶体质量处于行业领先水平。
3.科友半导体突破了大尺寸碳化硅高速率生长关键技术
PVT法碳化硅晶体生长具有生长速率慢、周期长的特点,极大限制了8英寸碳化硅晶体的制造成本。科友半导体基于高热场稳定性、高工艺稳定性、和高装备稳定性,突破了8英寸SiC晶体快速生长工艺技术,长晶速率已达到170μm/h以上,长晶周期约为4-5天,单台长晶炉设备每月运转约6-7炉次。长晶工艺时长短结合设备运转次数多,进一步降低了制造成本,为大规模8英寸衬底量产奠定了基础。
4.科友半导体掌握了高稳定性、高良率大尺寸碳化硅制备技术
长晶良率是8英寸碳化硅晶体低成本产业化的关键,科友半导体基于6英寸晶体研发生产经验,结合8英寸晶体生长的热场结构设计及工艺特性,在高稳定性电阻长晶炉的基础上,采取了独特的保温设计和先进的热场分区结构,开发出适用于8英寸SiC稳定生长的工艺技术,大幅提升了长晶的稳定性、重现性。
目前,科友半导体突破了8英寸SiC量产关键技术,8英寸SiC中试线平均长晶良率已突破50%,晶体厚度15mm以上,有望粉碎国际封锁,成为我国大尺寸低成本碳化硅规模化量产制造技术的领跑者。
材料产品介绍 Material Product Introduction
▲6英寸到8英寸产品各阶段展示(从左至右)
▲6英寸和8英寸产品对比
▲8英寸产品展示
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。