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科友半导体先进技术实现自主可控

晰数塔互联网快讯
2023-08-21 10:15

本文转自：黑龙江日报

科友半导体。

碳化硅，作为第三代半导体的主要代表之一，与硅相比，具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率，其在高温、高压、高频领域表现出色。当前主流的碳化硅单晶与外延生长还处于6英寸阶段，扩大尺寸成为产业链降本增效的主要路径，然而在迈向8英寸过程中还存在诸多技术难题。

□文/本报记者孙铭阳摄/见习记者周姿杉

说起8英寸碳化硅，就不得不提黑龙江的一家企业——哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司（以下简称“科友半导体”）。

今年4月，科友半导体8英寸碳化硅中试线正式贯通后，基于设备、原料、热场、工艺等方面的长期技术积累，以及同时拥有感应加热和电阻加热两种长晶炉的独家优势，企业加快生产研发迭代。7月，科友在8英寸晶体质量、厚度和良率上取得新的重要进展，朝着8英寸碳化硅衬底量产迈出了关键一步。

科友半导体作为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。

在科友半导体的展厅内，可以看到企业依托自主研发设备生长的6英寸和8英寸碳化硅晶体。由碳化硅晶体加工而成的0.35毫米厚的6英寸和0.5毫米厚的8英寸碳化硅衬底，是这里的主角。

“我们通过创新应用新材料、新结构，获得零微管、低缺陷单晶。”技术总监张胜涛说，科友半导体掌握了一系列自研工艺技术，包括原料提纯、原料回收再利用、低应力热场设计等，为8英寸晶体制备奠定了重要基础。通过引入添加剂材料、设计新型腔室结构，对碳包裹物起到吸附作用，并起到优化温度场、气相物质浓度场条件的作用，实现了非均匀温场和气相物质浓度场下大尺寸晶体生长的调控，有效抑制了大尺寸晶体自发成核、台阶聚集等现象，使质量参数达到6英寸产品级水平。

张胜涛介绍，早在2022年底，科友半导体通过自主设计制造的电阻长晶炉产出直径超过8英寸的碳化硅单晶，晶体表面光滑无缺陷，最大直径超过204毫米。这是科友半导体继去年10月在6英寸碳化硅晶体厚度上实现40毫米突破后，在碳化硅晶体生长尺寸和衬底尺寸上取得的又一次极具历史意义的重大突破。在今年2月举办的宽禁带半导体材料技术成果鉴定会上，由中科院郝跃院士主持的中国电子学会鉴定委员会给予科友半导体8英寸碳化硅长晶设备及工艺“国内领先，国际先进”的高度评价。

碳化硅是电力电子器件的主要衬底材料，是新能源汽车、光伏逆变器、5G通信等战略性新兴产业的基石，可降低能量损耗达50%以上。“我们自主研发的第三代半导体碳化硅产品不仅具有晶体生长周期短、良率高等优势，还将衬底成本降低了一半以上。”张胜涛说，未来科友半导体将继续加大技术投入，快速推进二期工程，为黑龙江在战略新兴产业、宽禁带半导体材料方面贡献力量。

第六届新材料博览会即将在哈尔滨举行。张胜涛说，新材料产业是战略性、基础性产业，我们非常重视此次家门口的大会，积极做好参展筹备工作，以多种形式展现公司最新研发成果，包括目前最大尺寸的8英寸碳化硅衬底等等，充分展示公司在第三代半导体碳化硅新材料研发制备方面的雄厚实力，也希望借助此次大会，把公司新产品推广出去，增强科友的品牌影响力，力争在博览会上出新出彩，收获满满。

发布于：北京