5月29日，科友半導(dǎo)體宣布，公司自主研發(fā)的電阻長晶爐成功制備出多顆中心厚度超過80mm、薄點(diǎn)厚度超過60mm的導(dǎo)電型6英寸SiC單晶，據(jù)稱這是國內(nèi)首次報道和展示厚度超過60mm的SiC原生錠毛坯，厚度是目前業(yè)內(nèi)主流晶體厚度的3倍，單片成本較原來降低70%，由于單顆晶體的出片率大幅提升，意味著企業(yè)盈利能力翻了三倍。

來源：科友半導(dǎo)體

關(guān)于SiC單晶的制備方法，科友半導(dǎo)體結(jié)合了物理氣相傳輸（PVT）法和溶液法，具體是基于自研電阻爐，通過借鑒溶液法的部分理念，破除了溶液法才能生長高厚度晶體的限制，充分利用了PVT法單晶穩(wěn)定生長的優(yōu)勢，成功融合兩種方法的優(yōu)勢，制備出表面光滑、無明顯缺陷的晶體。

科友半導(dǎo)體表示，本次大厚度晶體的成功制備標(biāo)志著其突破了大厚度SiC單晶生長的關(guān)鍵技術(shù)難題，向大尺寸SiC襯底低成本量產(chǎn)邁出了堅(jiān)實(shí)一步，同時也反映了電阻加熱式長晶爐在替代傳統(tǒng)感應(yīng)爐、推動襯底成本持續(xù)降低方面的巨大潛力。

據(jù)了解，科友半導(dǎo)體自主研發(fā)高端裝備，擁有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，致力于探索提高襯底品質(zhì)與良率、推動襯底成本下降的創(chuàng)新方法，助力實(shí)現(xiàn)大尺寸SiC襯底的低成本量產(chǎn)和應(yīng)用。

目前，科友半導(dǎo)體已經(jīng)是國產(chǎn)8英寸SiC襯底主力軍的一員，其在去年便實(shí)現(xiàn)首批自研8英寸SiC襯底的成功下線，承擔(dān)的8英寸碳化硅（SiC）襯底材料裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工藝研究項(xiàng)目也通過了中期驗(yàn)收，8英寸相關(guān)研究和生產(chǎn)工作順利推進(jìn)。

而在取得本次突破之前，科友半導(dǎo)體剛于4月初宣布與俄羅斯N公司在就開展“8英寸SiC完美籽晶”項(xiàng)目達(dá)成戰(zhàn)略合作。

在本次合作中，科友半導(dǎo)體將借此研發(fā)“無微管、低位錯”完美籽晶，并基于品質(zhì)優(yōu)異的籽晶進(jìn)行晶體生長，帶動8英寸SiC晶體內(nèi)部微管、位錯等缺陷密度的大幅降低，從而提高晶體生長的質(zhì)量和良率，并推動SiC長晶爐體及工藝技術(shù)的優(yōu)化與升級。值得注意的是，科友半導(dǎo)體8英寸SiC中試線平均長晶良率此前已突破50%，晶體厚度15mm以上。

業(yè)務(wù)開拓方面，科友半導(dǎo)體今年與歐洲一家國際知名企業(yè)簽訂了長單，簽約額超過2億元人民幣，襯底業(yè)務(wù)順利推進(jìn)。為了滿足SiC襯底市場的需求，科友半導(dǎo)體也在積極建設(shè)產(chǎn)能，其SiC襯底生產(chǎn)線現(xiàn)處于產(chǎn)能爬坡中，經(jīng)過加工生產(chǎn)線設(shè)備調(diào)試，已實(shí)現(xiàn)6英寸襯底年產(chǎn)能5萬片，8英寸襯底年產(chǎn)能約5000片的生產(chǎn)能力。

未來，隨著技術(shù)的持續(xù)突破以及產(chǎn)能的逐步釋放，科友半導(dǎo)體在SiC襯底市場的市占率和影響力有望進(jìn)一步提升。（集邦化合物半導(dǎo)體Jenny整理）

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據(jù)“科友半導(dǎo)體”官微消息，3月27日，科友半導(dǎo)體與俄羅斯N公司在哈爾濱簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，開展“8英寸SiC完美籽晶”項(xiàng)目合作。據(jù)稱，俄羅斯N公司在晶體缺陷密度控制方面有著豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表高水平文章及期刊百余篇。

source：科友半導(dǎo)體

科友半導(dǎo)體提升技術(shù)壁壘

據(jù)悉，通過與俄羅斯N公司合作，科友半導(dǎo)體將研發(fā)獲得“無微管，低位錯”完美籽晶，而應(yīng)用品質(zhì)優(yōu)異的籽晶進(jìn)行晶體生長，能夠大幅降低8英寸SiC晶體內(nèi)部的微管、位錯等缺陷密度，從而提高晶體生長的質(zhì)量和良率，并推動SiC長晶爐體及工藝技術(shù)的優(yōu)化與升級。

此前，科友半導(dǎo)體8英寸SiC中試線平均長晶良率已突破50%，晶體厚度15mm以上。本次與俄羅斯N公司合作，有望推動科友半導(dǎo)體在SiC技術(shù)升級進(jìn)程中再一次實(shí)現(xiàn)突破。

作為一家主要從事半導(dǎo)體材料研發(fā)、晶體材料生長、半導(dǎo)體材料器件加工生產(chǎn)的廠商，科友半導(dǎo)體近年來在火熱的SiC領(lǐng)域持續(xù)取得重大技術(shù)進(jìn)展。作為SiC賽道“多面手”，科友半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)覆蓋了長晶工藝、襯底加工、裝備研制等多個領(lǐng)域。

材料領(lǐng)域，科友半導(dǎo)體在2022年底通過自主設(shè)計(jì)制造的電阻長晶爐產(chǎn)出直徑超過8英寸的SiC單晶，晶體表面光滑無缺陷，這是科友半導(dǎo)體繼2022年10月在6英寸SiC晶體厚度上實(shí)現(xiàn)40mm突破后，在SiC晶體生長尺寸和襯底尺寸上取得的新突破。

隨后在2023年2月14日舉辦的寬禁帶半導(dǎo)體材料技術(shù)成果鑒定會上，科友半導(dǎo)體“8英寸SiC長晶設(shè)備及工藝”通過中國電子學(xué)會科技成果鑒定。2023年12月，科友半導(dǎo)體承擔(dān)的“8英寸SiC襯底材料裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工藝研究”項(xiàng)目通過階段驗(yàn)收評審。評審專家組認(rèn)為，科友半導(dǎo)體成功獲得了8英寸SiC單晶生長的新技術(shù)和新工藝，一致同意項(xiàng)目通過階段驗(yàn)收評審。

據(jù)了解，“8英寸SiC襯底材料裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工藝研究”項(xiàng)目旨在推動8英寸SiC裝備國產(chǎn)化和SiC襯底產(chǎn)業(yè)化，獲得高性能8英寸SiC長晶裝備和低缺陷SiC襯底，具備批量制備能力并形成自主知識產(chǎn)權(quán)。項(xiàng)目通過評審，意味著科友半導(dǎo)體具有自主知識產(chǎn)權(quán)的8英寸SiC襯底已初步具備量產(chǎn)能力，躋身研發(fā)8英寸的主流SiC襯底廠商行列。

設(shè)備領(lǐng)域，科友半導(dǎo)體8英寸襯底產(chǎn)品使用的是自主研發(fā)的電阻式SiC長晶爐，該型設(shè)備長出的晶體具有應(yīng)力低、品質(zhì)高、一致性好等特點(diǎn)。經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)對比，電阻爐更適合大尺寸晶體生長，其設(shè)備穩(wěn)定性好、爐次重復(fù)性高、晶體成品率高、晶體缺陷少。

得益于電阻式SiC長晶爐，科友半導(dǎo)體開發(fā)的8英寸SiC材料裝備及工藝被中國電子學(xué)會組織的專家委員會評為“國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平”，科友半導(dǎo)體也成為國內(nèi)首家基于電阻式長晶爐制備獲得8英寸SiC單晶的廠商。

國內(nèi)主流廠商8英寸技術(shù)進(jìn)展

在SiC產(chǎn)業(yè)6英寸向8英寸轉(zhuǎn)型趨勢下，包括科友半導(dǎo)體在內(nèi)的各大SiC襯底頭部廠商紛紛聚焦8英寸，并在技術(shù)方面各有千秋。

其中，天岳先進(jìn)采用液相法制備出了低缺陷的8英寸晶體，通過熱場、溶液設(shè)計(jì)和工藝創(chuàng)新突破了SiC單晶高質(zhì)量生長界面控制和缺陷控制難題。天岳先進(jìn)采用最新技術(shù)制備的晶體厚度已突破60mm，對提升產(chǎn)能有積極意義。

天科合達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)使用物理氣相傳輸法（PVT）通過擴(kuò)徑技術(shù)制備出8英寸4H-SiC單晶，并通過多線切割、研磨和拋光等一系列加工工藝制備出標(biāo)準(zhǔn)8英寸SiC單晶襯底。

湖南三安依托精準(zhǔn)熱場控制的自主PVT工藝，實(shí)現(xiàn)8英寸SiC襯底更低成本及更低缺陷密度，后續(xù)將持續(xù)提升良率。

南砂晶圓與山東大學(xué)合作，使用物理氣相傳輸法實(shí)現(xiàn)了近“零螺位錯（TSD）”密度和低基平面位錯（BPD）密度的8英寸導(dǎo)電型4H-SiC單晶襯底制備，其中螺位錯密度為0.55cm-2，基平面位錯密度為202cm-2。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，近“零TSD”和低BPD密度的8英寸SiC襯底制備，有助于加快國產(chǎn)8英寸SiC襯底的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

晶盛機(jī)電解決了8英寸SiC晶體生長過程中溫場不均、晶體開裂、氣相原料分布等難點(diǎn)問題。目前，晶盛機(jī)電已實(shí)現(xiàn)8英寸單片式SiC外延生長設(shè)備的自主研發(fā)與調(diào)試，外延的厚度均勻性1.5%以內(nèi)、摻雜均勻性4%以內(nèi)，已達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。

合盛硅業(yè)則在8英寸SiC襯底方面完整掌握了SiC材料的原料合成、晶體生長襯底加工等全產(chǎn)業(yè)鏈核心工藝技術(shù)，突破了關(guān)鍵材料多孔石墨、涂層材料和裝備的技術(shù)壁壘。

此外，爍科晶體、同光股份、乾晶半導(dǎo)體、超芯星、粵海金、東尼電子、天成半導(dǎo)體等廠商也已經(jīng)涉足8英寸SiC襯底，未來，有望誕生更多8英寸襯底材料、設(shè)備等方面的先進(jìn)技術(shù)，推動國產(chǎn)化進(jìn)程。

小結(jié)

TrendForce集邦咨詢此前表示，從6英寸升級到8英寸，襯底的加工成本有所增加，但可以提升芯片產(chǎn)量，8英寸能夠生產(chǎn)的芯片數(shù)量約為6英寸SiC晶圓的1.8倍，向8英寸轉(zhuǎn)型，是降低SiC器件成本的可行之法。同時8英寸襯底厚度增加有助于在加工時保持幾何形狀，減少邊緣翹曲度，降低缺陷密度，從而提升良率，采用8英寸襯底能夠大幅降低單位綜合成本。

各大廠商積極布局8英寸，技術(shù)方面持續(xù)突破，有助于推動良率提升，對于未來8英寸大規(guī)模普及意義重大。（文：集邦化合物半導(dǎo)體Zac）

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圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

據(jù)科友半導(dǎo)體技術(shù)總監(jiān)張勝濤介紹，科友半導(dǎo)體的產(chǎn)品已經(jīng)通過了客戶的前期驗(yàn)證，正在進(jìn)行長訂單的生產(chǎn)排期，生產(chǎn)線正在滿負(fù)荷運(yùn)行，確保今年按照合同如期交付，首批產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于4月份交付?？朴寻雽?dǎo)體生產(chǎn)的8英寸產(chǎn)品良品率更高、綜合成本更低，在國際市場也具有一定的競爭力。

另據(jù)介紹，科友半導(dǎo)體用的是自主研發(fā)的電阻式SiC長晶爐，該型設(shè)備長出的晶體具有應(yīng)力低、品質(zhì)高、一致性好的特點(diǎn)。經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)對比，電阻爐更適合大尺寸晶體生長，其設(shè)備穩(wěn)定性好、爐次重復(fù)性高、晶體成品率高、晶體缺陷少。此前國內(nèi)SiC晶體生長多用感應(yīng)式長晶爐。

據(jù)稱，科友半導(dǎo)體開發(fā)的8英寸SiC材料裝備及工藝被中國電子學(xué)會組織的專家委員會評為“國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平”，是國內(nèi)首家基于電阻式長晶爐制備獲得8英寸SiC單晶的企業(yè)。

目前，科友半導(dǎo)體SiC襯底生產(chǎn)線處于產(chǎn)能爬坡當(dāng)中，經(jīng)過加工生產(chǎn)線設(shè)備調(diào)試，已實(shí)現(xiàn)6英寸襯底年產(chǎn)能5萬片，8英寸襯底年產(chǎn)能約5000片，其產(chǎn)品主要用于新能源汽車、光伏、軌道交通、智能電網(wǎng)領(lǐng)域的功率芯片上。按照發(fā)展規(guī)劃，未來兩年科友半導(dǎo)體將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)20-30萬片SiC襯底的產(chǎn)能，成為全球SiC襯底重要供應(yīng)商之一。
本次與歐洲知名企業(yè)簽單，有助于科友半導(dǎo)體SiC襯底產(chǎn)品打入全球市場。

值得一提的是，科友半導(dǎo)體近期還通過“國際汽車特別工作組質(zhì)量管理體系”（IATF16949）認(rèn)證，這是全球汽車制造業(yè)普遍認(rèn)可并采納的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著科友半導(dǎo)體有資格向新能源汽車領(lǐng)域供應(yīng)SiC芯片襯底。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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據(jù)悉，“8英寸SiC襯底材料裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工藝研究”項(xiàng)目旨在推動8英寸SiC裝備國產(chǎn)化和SiC襯底產(chǎn)業(yè)化，獲得高性能8英寸SiC長晶裝備和低缺陷SiC襯底，具備批量制備能力并形成自主知識產(chǎn)權(quán)。

資料顯示，科友半導(dǎo)體成立于2018年5月，專注于半導(dǎo)體裝備研發(fā)、襯底制造、器件設(shè)計(jì)、技術(shù)轉(zhuǎn)移和科研成果轉(zhuǎn)化。科友半導(dǎo)體致力于實(shí)現(xiàn)SiC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，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。

近年來，科友半導(dǎo)體8英寸SiC襯底材料研發(fā)處于穩(wěn)步推進(jìn)當(dāng)中。2022年底，科友半導(dǎo)體通過自主設(shè)計(jì)制造的電阻長晶爐產(chǎn)出直徑超過8英寸的SiC單晶，晶體表面光滑無缺陷，最大直徑超過204mm。這是科友半導(dǎo)體繼2022年10月在6英寸SiC晶體厚度上實(shí)現(xiàn)40mm突破后，在SiC晶體生長尺寸和襯底尺寸上取得的又一次重大突破。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

隨后在2023年2月14日舉辦的寬禁帶半導(dǎo)體材料技術(shù)成果鑒定會上，科友半導(dǎo)體“8英寸SiC長晶設(shè)備及工藝”通過中國電子學(xué)會科技成果鑒定；4月，科友半導(dǎo)體8英寸SiC中試線正式貫通；9月，科友半導(dǎo)體首批自產(chǎn)8英寸SiC襯底成功下線，至此，科友半導(dǎo)體已初步具備8英寸SiC襯底量產(chǎn)能力。

據(jù)介紹，科友半導(dǎo)體通過提高原料及氣相組分比例穩(wěn)定性、維持長期生長的穩(wěn)定溫場和濃度場條件、調(diào)控晶體生長速率和均勻性，實(shí)現(xiàn)了高厚度、低應(yīng)力6/8英寸SiC晶體穩(wěn)定制備，在6英寸晶體厚度超過40mm的基礎(chǔ)上，8英寸晶體直徑超過210mm，厚度目前穩(wěn)定在15mm以上。

在進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的同時，科友半導(dǎo)體同步推進(jìn)產(chǎn)能建設(shè)。目前，科友半導(dǎo)體第三代半導(dǎo)體產(chǎn)學(xué)研聚集區(qū)一期工程已投入生產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)后可年產(chǎn)10萬片6英寸SiC襯底；二期工程也已開工，建成后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)導(dǎo)電型SiC襯底15萬片。按照發(fā)展規(guī)劃，未來兩年科友半導(dǎo)體將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)20萬片-30萬片SiC襯底產(chǎn)能。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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截至目前，已有超10家國產(chǎn)企業(yè)研發(fā)出8英寸SiC襯底，并在此基礎(chǔ)上加快產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，包括爍科晶體、晶盛機(jī)電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、同光股份、中科院物理所、山東大學(xué)、天科合達(dá)、科友半導(dǎo)體、乾晶半導(dǎo)體、湖南三安半導(dǎo)體等。其中，科友半導(dǎo)體今年以來在該領(lǐng)域進(jìn)展較快，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)首批自研8英寸SiC襯底的成功下線。

來源：科友半導(dǎo)體

據(jù)了解，科友半導(dǎo)體于2022年10月在6英寸SiC晶體厚度上實(shí)現(xiàn)40mm的突破，后于12月份宣布，通過自主設(shè)計(jì)制造的電阻長晶爐產(chǎn)出直徑超過8英寸的SiC單晶，晶體表面光滑無缺陷，最大直徑超過204mm。

2023年4月，科友8英寸SiC中試線在正式貫通后，同步推進(jìn)晶體生長厚度、良率提升和襯底加工產(chǎn)線建設(shè)，加快襯底加工設(shè)備調(diào)試與工藝參數(shù)優(yōu)化，并在SiC襯底加工良率和面型參數(shù)上不斷取得新進(jìn)展。

2023年5月，科友宣布自研出兩種不同加熱方式的PVT法晶體生長爐，完成了國產(chǎn)自主1至4代感應(yīng)爐和1至3代電阻爐的研發(fā)，形成大尺寸低成本SiC產(chǎn)業(yè)化制備系列技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，科友半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了6英寸SiC單晶襯底的規(guī)模生產(chǎn)和批量供貨，8英寸SiC單晶襯底的小批量生產(chǎn)及供貨，自此開始向碳化硅晶體生長企業(yè)提供涵蓋設(shè)備、材料及技術(shù)服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈的解決方案。

2023年9月，科友首批自產(chǎn)8英寸SiC襯底于科友產(chǎn)學(xué)研聚集區(qū)襯底加工車間成功下線，這標(biāo)志著科友在8英寸SiC襯底加工，以及大尺寸襯底產(chǎn)業(yè)化方面邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

除了加快大尺寸襯底制備技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)之外，科友目前也在積極推進(jìn)SiC擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。目前，科友第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目一期已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，全部達(dá)產(chǎn)后可形成年產(chǎn)10萬片6英寸SiC襯底的生產(chǎn)能力；二期工程也已開工建設(shè)，建成后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)導(dǎo)電型SiC襯底15萬片。按照發(fā)展規(guī)劃，未來兩年將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)20-30萬片SiC襯底的產(chǎn)能。（化合物半導(dǎo)體市場Jenny整理）

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