科友半导体近期刚刚与欧洲一家国际知名企业签订金额超2亿元人民币长单，近日其又与一家欧洲公司围绕完美籽晶研发达成战略合作。
据“科友半导体”官微消息，3月27日，科友半导体与俄罗斯N公司在哈尔滨签署战略合作协议，开展“8英寸SiC完美籽晶”项目合作。据称，俄罗斯N公司在晶体缺陷密度控制方面有着丰富的研究经验，在相关领域发表高水平文章及期刊百余篇。
source：科友半导体
科友半导体提升技术壁垒
据悉，通过与俄罗斯N公司合作，科友半导体将研发获得“无微管，低位错”完美籽晶，而应用品质优异的籽晶进行晶体生长，能够大幅降低8英寸SiC晶体内部的微管、位错等缺陷密度，从而提高晶体生长的质量和良率，并推动SiC长晶炉体及工艺技术的优化与升级。
此前，科友半导体8英寸SiC中试线平均长晶良率已突破50%，晶体厚度15mm以上。本次与俄罗斯N公司合作，有望推动科友半导体在SiC技术升级进程中再一次实现突破。
作为一家主要从事半导体材料研发、晶体材料生长、半导体材料器件加工生产的厂商，科友半导体近年来在火热的SiC领域持续取得重大技术进展。作为SiC赛道“多面手”，科友半导体技术研发覆盖了长晶工艺、衬底加工、装备研制等多个领域。
材料领域，科友半导体在2022年底通过自主设计制造的电阻长晶炉产出直径超过8英寸的SiC单晶，晶体表面光滑无缺陷，这是科友半导体继2022年10月在6英寸SiC晶体厚度上实现40mm突破后，在SiC晶体生长尺寸和衬底尺寸上取得的新突破。
随后在2023年2月14日举办的宽禁带半导体材料技术成果鉴定会上，科友半导体“8英寸SiC长晶设备及工艺”通过中国电子学会科技成果鉴定。2023年12月，科友半导体承担的“8英寸SiC衬底材料装备开发及产业化工艺研究”项目通过阶段验收评审。评审专家组认为，科友半导体成功获得了8英寸SiC单晶生长的新技术和新工艺，一致同意项目通过阶段验收评审。
据了解，“8英寸SiC衬底材料装备开发及产业化工艺研究”项目旨在推动8英寸SiC装备国产化和SiC衬底产业化，获得高性能8英寸SiC长晶装备和低缺陷SiC衬底，具备批量制备能力并形成自主知识产权。项目通过评审，意味着科友半导体具有自主知识产权的8英寸SiC衬底已初步具备量产能力，跻身研发8英寸的主流SiC衬底厂商行列。
设备领域，科友半导体8英寸衬底产品使用的是自主研发的电阻式SiC长晶炉，该型设备长出的晶体具有应力低、品质高、一致性好等特点。经过长期实验对比，电阻炉更适合大尺寸晶体生长，其设备稳定性好、炉次重复性高、晶体成品率高、晶体缺陷少。
得益于电阻式SiC长晶炉，科友半导体开发的8英寸SiC材料装备及工艺被中国电子学会组织的专家委员会评为“国内领先、国际先进水平”，科友半导体也成为国内首家基于电阻式长晶炉制备获得8英寸SiC单晶的厂商。
国内主流厂商8英寸技术进展
在SiC产业6英寸向8英寸转型趋势下，包括科友半导体在内的各大SiC衬底头部厂商纷纷聚焦8英寸，并在技术方面各有千秋。
其中，天岳先进采用液相法制备出了低缺陷的8英寸晶体，通过热场、溶液设计和工艺创新突破了SiC单晶高质量生长界面控制和缺陷控制难题。天岳先进采用最新技术制备的晶体厚度已突破60mm，对提升产能有积极意义。
天科合达研发团队使用物理气相传输法（PVT）通过扩径技术制备出8英寸4H-SiC单晶，并通过多线切割、研磨和抛光等一系列加工工艺制备出标准8英寸SiC单晶衬底。
湖南三安依托精准热场控制的自主PVT工艺，实现8英寸SiC衬底更低成本及更低缺陷密度，后续将持续提升良率。
南砂晶圆与山东大学合作，使用物理气相传输法实现了近“零螺位错（TSD）”密度和低基平面位错（BPD）密度的8英寸导电型4H-SiC单晶衬底制备，其中螺位错密度为0.55cm-2，基平面位错密度为202cm-2。研究团队认为，近“零TSD”和低BPD密度的8英寸SiC衬底制备，有助于加快国产8英寸SiC衬底的产业化进程。
晶盛机电解决了8英寸SiC晶体生长过程中温场不均、晶体开裂、气相原料分布等难点问题。目前，晶盛机电已实现8英寸单片式SiC外延生长设备的自主研发与调试，外延的厚度均匀性1.5%以内、掺杂均匀性4%以内，已达到行业先进水平。
合盛硅业则在8英寸SiC衬底方面完整掌握了SiC材料的原料合成、晶体生长衬底加工等全产业链核心工艺技术，突破了关键材料多孔石墨、涂层材料和装备的技术壁垒。
此外，烁科晶体、同光股份、乾晶半导体、超芯星、粤海金、东尼电子、天成半导体等厂商也已经涉足8英寸SiC衬底，未来，有望诞生更多8英寸衬底材料、设备等方面的先进技术，推动国产化进程。
小结
TrendForce集邦咨询此前表示，从6英寸升级到8英寸，衬底的加工成本有所增加，但可以提升芯片产量，8英寸能够生产的芯片数量约为6英寸SiC晶圆的1.8倍，向8英寸转型，是降低SiC器件成本的可行之法。同时8英寸衬底厚度增加有助于在加工时保持几何形状，减少边缘翘曲度，降低缺陷密度，从而提升良率，采用8英寸衬底能够大幅降低单位综合成本。
各大厂商积极布局8英寸，技术方面持续突破，有助于推动良率提升，对于未来8英寸大规模普及意义重大。（文：集邦化合物半导体Zac）
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