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(chǎng)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(guò)大的問(wèn)題，提高單片晶圓芯片產(chǎn)量，降低單位芯片成本。國(guó)內(nèi)外廠商相繼進(jìn)軍8英寸襯底領(lǐng)域。

近日，第九屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）于廈門(mén)召開(kāi)。期間，“碳化硅襯底、外延生長(zhǎng)及其相關(guān)設(shè)備技術(shù)”分會(huì)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(zhǎng)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(bào)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(zhǎng)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(chǎng)方面的新突破。

近年來(lái)，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(duì)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(guó)電子學(xué)會(huì)組織的技術(shù)鑒定會(huì)上獲得高度評(píng)價(jià)，“指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)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(zhǎng)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(cuò)2000-3000個(gè)/cm2左右。

報(bào)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(zhǎng)晶設(shè)備包括6/8英寸感應(yīng)長(zhǎng)晶爐和6/8英寸電阻長(zhǎng)晶爐，長(zhǎng)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(guó)產(chǎn)化率高，具有設(shè)備成本低、廠務(wù)配套要求低、長(zhǎng)晶速度快、性能穩(wěn)定、熱場(chǎng)重復(fù)利用率高等優(yōu)勢(shì)。其中，長(zhǎng)晶爐設(shè)備利用自主設(shè)計(jì)的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)自動(dòng)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(zhǎng)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(shì)。

針對(duì)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(kāi)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(chǎng)設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)將感應(yīng)設(shè)備和電阻設(shè)備的耗材聯(lián)動(dòng)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(shí)產(chǎn)權(quán)，掌握碳化硅原料提純、晶體生長(zhǎng)、籽晶制備、襯底加工、熱場(chǎng)模擬、工業(yè)設(shè)計(jì)、裝備設(shè)計(jì)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(zhǎng)晶工藝、襯底加工等多個(gè)領(lǐng)域，累計(jì)授權(quán)專利近百項(xiàng)，參編國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)自主可控。科友半導(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(zhǎng)-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