當前，大尺寸襯底成為碳化硅襯底制備技術的重要發展方向。6英寸碳化硅晶圓仍然是市場上的主流產品，而8英寸襯底正在成為行業的重要技術發展方向。成熟的8英寸碳化硅技術將有效解決6英寸碳化硅晶圓芯片產量有限和邊緣浪費過大的問題，提高單片晶圓芯片產量，降低單位芯片成本。國內外廠商相繼進軍8英寸襯底領域。

近日，第九屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）于廈門召開。期間，“碳化硅襯底、外延生長及其相關設備技術”分會上，哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司董事長趙麗麗做了“8英寸碳化硅襯底產業化進展”的主題報告，分享了科友8英寸碳化硅襯底產業化技術研究進展，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，科友半導體在8英寸碳化硅襯底產業化研究方面取得較快進展。2022年11月，對外發布基于電阻爐的8英寸碳化硅，2023年2月，科友“8英寸碳化硅裝備及工藝”成果在中國電子學會組織的技術鑒定會上獲得高度評價，“指標達到國內領先、國際先進水平”，2023年4月，科友半導體8英寸碳化硅中試線正式貫通并進入小批量生產階段，2023年9月，襯底產線加工得到外延可用的8英寸碳化硅襯底，實現了大尺寸襯底加工技術的突破。目前，科友8英寸碳化硅長晶良率達到50%以上，厚度穩定達到15-20mm，良率50%以上，總位錯2000-3000個/cm2左右。

報告指出，科友半導體掌握了8英寸碳化硅裝備研制能力以及配套工藝技術，為8英寸碳化硅產業化推進提供了設備和工藝基礎。長晶設備包括6/8英寸感應長晶爐和6/8英寸電阻長晶爐，長晶附屬裝備包括難熔金屬蒸鍍爐、籽晶鍍膜設備、原料預結晶提純爐、晶體退火爐等，設備零配件國產化率高，具有設備成本低、廠務配套要求低、長晶速度快、性能穩定、熱場重復利用率高等優勢。其中，長晶爐設備利用自主設計的熱場結構，通過自動控制程序，應用優化的工藝條件，使用配套的蒸鍍石墨結構件和預處理提純后的料錠，可以提供穩定可控的晶體生長條件，顯著改善晶體厚度和晶體質量，并有效降低晶體制備成本，構成了低成本的突出優勢。

針對大尺寸低缺陷碳化硅單晶制備成本高、良率低的難題，科友半導體開發了原料提純制備技術、籽晶鍍膜技術、難熔金屬碳化物蒸鍍技術等獨家工藝技術，基于熱場設計方面的經驗將感應設備和電阻設備的耗材聯動使用，實現了原料成本、石墨耗材成本降低50%以上的突出效果。基于上述技術突破，科友掌握了碳化硅襯底全產業鏈自主技術能力，在材料、設備以及工藝方面擁有系列自主知識產權，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、工業設計、裝備設計制造等全流程關鍵技術，襯底產品質量及良率位于領先水平。

哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司是一家專注于第三代半導體碳化硅裝備研發、襯底制備及科研成果轉化的高新技術企業，研發覆蓋半導體裝備研制、長晶工藝、襯底加工等多個領域，累計授權專利近百項，參編國家標準5項，實現先進技術自主可控。科友半導體在哈爾濱新區打造產、學、研一體化的第三代半導體產學研聚集區，實現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業鏈閉合，致力成為第三代半導體關鍵材料和高端裝備主要供應商。

審核編輯：劉清