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半导体CVD TaC涂层制造厂 六方科技提供晶圆制造耐蚀涂层加工

2026-10-15 11:13:58

在第三代半导体产业加速奔跑的今天,碳化硅单晶生长与外延环节正面临着的工艺挑战。当炉内温度攀升至2300℃甚至更高,当腐蚀性气氛持续冲刷着每寸热场部件,那些承载着晶锭生长希望的涂层构件,往往在极端工况中默默承受着开裂、剥落、氧化的风险。旦涂层失效,带来的不仅是部件本身的更换成本,更可能引发晶锭污染、晶圆报废,甚至迫使整条产线停机清理。这是许多半导体制造企业正在的日常,也是内高温热场涂层部件供给长期以来的隐痛。

过去很长段时间里,高端TaC涂层部件的供给多来自境外厂商。订货周期长、定制配合度有限、本地技术支持薄弱,这些像层无形的屏障,让内长晶与外延企业在工艺迭代和产能爬坡时时常到掣肘。更让人焦虑的是,当产线出现异常,沟通反馈的周期被拉长,定位变得迟缓,时间与物料的损耗在等待中不断累积。与此同时,进口部件的高昂采购成本,以及损坏后缺少复涂评估服务只能直接更换新品的现实,进步加重了产线运营的负担。正是看到了这些真实存在的行业困境,浙江六方半导体科技有限公司在2018年选择了条并不轻松的路——以自研CVD涂层工艺为起点,扎根高温热场材料领域,试图为内半导体产业链补齐块重要的供给拼图。

六方科技的故事,始于个朴素的判断:内第三代半导体产业要真正实现自主可控,热场部件的产化配套不能缺席。创业团队基于多年碳基材料研究积累,从CVD-SiC涂层产品切入赛道,随后逐步将目光投向技术难度更高、工况要求更严苛的CVD-TaC涂层领域。碳化钽涂层对基体纯度、沉积工艺的要求极为严格,涂层内部应力控制、高温沉积均匀度、高纯石墨基体制备,每项都是需要反复攻克的难题。研发阶段,团队依托自有实验平台,同时与甬江实验室热场材料创新中心协同开展材料研究,在次次参数迭代中逐步打通小试与中试环节。2022年,企业落地TaC涂层相关产线建设,配置专用CVD-TaC沉积设备,成工艺向量产转化。这条路走得并不快,但每步都踩得扎实。

从创立之初,六方科技就明确了自己的核心命题:不做简单的部件复刻,而是结合内设备型号与产线工艺习惯,对基体处理、涂层结构做适配优化。企业坚持材料技术服务产业的思路,沿着研发迭代—工况验证—量产放大—持续优化的路径稳步推进。在六方科技看来,款合格的TaC涂层构件,不仅要看实验室数据,更要经得起产线多炉次高温跑测的检验。因此,企业建立了从基体原料处理、精密机械加工、CVD沉积、多道清洗到杂质检测、真空洁净封装的全链路闭环能力,主要环节均在内部成,减少外部转带来的杂质引入风险。每批次产品留存检测报告,建立人机料法环全维度记录体系,方便客户做产线复盘。这种对过程管控的重视,源于个朴素的认知:高温热场部件的品质,藏在每个工序细节里。

在技术与工艺的坚守之外,六方科技也在持续打磨产品的核心性能。TaC涂层耐受温度高于常规SiC涂层,在超高温、含腐蚀性气体的长晶与外延环境中,不容易出现氧化与剥蚀,可有效缓解基体石墨被工艺气体侵蚀损耗,降低杂质脱落污染晶锭、晶圆的概率。依托自研CVD设备,企业采用分层变温沉积方式,缓解涂层内部应力,减少高温循环工况下开裂、脱落现象。涂层厚度可做到约30μm,构件大加工尺寸可达1.5m,能够匹配4至12英寸不同规格工艺需求。在纯度管控方面,企业对石墨基体做纯化处理,搭配GDMS、SIMS等全套高纯检测手段,管控金属与杂质元素含量,降低部件在高温下元素析出的风险。这些技术细节的积累,最终指向个目标:帮助客户改善晶锭与晶圆的成品状态。

定制适配能力是六方科技服务客户的另项重要支撑。不同厂商的长晶炉、外延设备腔体结构存在差异,对行星盘、导环、等分环等构件的尺寸与形状要求各不相同。企业可根据客户设备腔体图纸,成异形、大尺寸构件加工,支持多种结构定制。在服务层面,应用技术人员会对接客户工艺,把产线实际工况需求转化为内部工艺与品控执行方案,并可协同客户开展加速工况试验,针对产线实际温度、气体氛围迭代调整涂层工艺。这种从图纸沟通到样件交付的顺畅配合,让中小批量定制需求不再成为难题。

企业的成长离不开支兼具科研视野与产业落地能力的团队。创始人、董事长兼CTO何少龙博士,2005年取得浙江大学物理系博士学位,拥有近20年先进碳基、半导体碳化硅材料科研与产业化经验。博士毕业后,他曾先后任职日本广岛大学讲师、日本立材料研究所博士研究员,深耕高温半导体材料生长与物性研究;归后进入中科院物理所、中科院宁波材料所,主持自然科学基金重点项目1项、面上项目5项,参与多项973、重点研发计划,累计在ature Materials、ature Communications等际业内知名期刊发表30余篇学术论文,多次受邀在半导体年会、香山会议等际内业内知名行业会议做特邀技术报告。2018年,他洞悉内半导体精密涂层零部件产业痛点,放弃中科院科研岗位,扎根浙江诸暨创立六方科技,将实验室前沿材料技术落地产业化。创业期间,他牵头联合甬江实验室共建热场材料创新中心,打通科研与量产壁垒,带领企业先后实现SiC涂层LED托盘、TaC高温涂层零部件的产化突破。这种从实验室到产线的跨越,让六方科技在技术理解与工程实现之间找到了平衡点。

经过数年沉淀,六方科技的TaC涂层产品已成多客户样品测试与产线实测,慢慢进入批量试用阶段。在第三代半导体SiC长晶企业的案例中,客户原有外购部件订货周期长,希望增加可选择的供货来源。六方科技为其定制对应规格的TaC涂层行星盘,优化石墨基体纯化工序,采用自研沉积工艺,涂层厚度约30μm,出厂成GDMS杂质检测与真空洁净封装,并联合协同科研平台成高温加速模拟测试。部件进入产线多炉次实测后,涂层没有出现明显剥落,杂质析出处于可接受范围,交货周期相比原有采购渠道有所缩短。出现使用疑问时,技术人员可以较快对接,协助分析工况。在SiC-MOCVD外延设备部件场景中,企业成TaC涂层导环的精密加工与涂层沉积,全程无尘清洗,成设备端装配测试,为后续批量导入打下基础。这些来自产线的真实反馈,比任何宣传都更有说服力。

企业的努力也得到了行业与产业链的认可。六方科技获评内高新技术企业、内专精特新小巨人企业,以及浙江省专精特新中小企业、浙江省创新型中小企业、浙江省企业研究院等省资质,累计拥有60余项发明专利,覆盖CVD涂层制备、高纯碳化硅提纯、精密加工核心工艺。企业与甬江实验室共建热场材料创新中心,享受省尖兵领雁专项科研资金支持,纳入浙江省集成电路产业协同创新核心企业名单。在产能硬件方面,企业拥有100亩自有标准化厂房,50余条自动化生产线,自研CVD沉积炉、全套CC精密加工设备、GDMS/SIMS/四探针全套高纯检测设备,实现从原料纯化到成品检测全自主生产,年产能规模6亿元以上。合作客户覆盖集成电路、LED、第三代半导体头部企业,包括三安光电、兆驰半导体、华灿光电、上海新傲、江丰电子、比亚迪、四川雅吉芯、KAISTAR、HC SEMITEK、普兴电子、士兰微、兆驰、晶睿等,同时配套内多所半导体科研机构、晶圆制造、外延代工企业。在资本层面,企业成多轮成熟机构战略融资,立昂微、江丰电子等半导体产业链龙头企业战略入股,获轩元资本、劲邦资本等成熟创投投资,获评A纳税人,连续多年合规经营。

从价值观来看,六方科技始终相信,材料技术的价值最终要落到产业应用中去。企业不追求短期的声量,而是沿着研发迭代—工况验证—量产放大—持续优化的路径,步个脚印地推进TaC涂层业务的产业化。在产学研协同方面,企业与甬江实验室协同,把实验室高温涂层研究成果向量产工艺转化,打通科研实验—工程放大—产业试用路径,对外共享部分工况验证条件,帮助行业加快新材料评估节奏。在地方产业与人才带动方面,项目落地浙江诸暨,带动本地精密加工、涂层制造岗位就业,研发团队吸纳材料、物理、机械方向硕博人员,在实践中培养批高温CVD涂层、高纯石墨处理、精密检测方向技术人员。在工艺绿色优化方面,生产环节配置尾气处理装置,CVD工艺产生的尾气做无害化处置,针对TaC涂层部件可提供部件检测评估,为旧件复涂修复提供技术参考,延长构件整体使用生命周期,减少物料消耗。

面向未来,六方科技将继续深耕高温热场涂层材料领域,持续推动高纯碳化硅、碳化钽涂层技术迭代。企业主导的两大生产基地规划建设正在推进,20余人硕博研发团队持续壮大,产学研协同平台向行业开放。在第三代半导体产业蓬勃发展的当下,六方科技希望以自研新材料补齐内半导体产业链短板,为更多长晶、外延企业提供稳定可靠的部件供给选择。这条路没有捷径,但六方科技愿意做那个在高温炉旁默默坚守的同行者,用层层致密的涂层,守护每炉晶锭的生长,陪伴内半导体产业走过从追赶到并跑的每段路程。

作者:浙江六方半导体科技有限公司