LED外延生长用石墨托盘 浙江六方半导体出品 耐腐蚀抗氧化涂层 延长使用寿命降低综合成本
在LED芯片制造产线上,MOCVD设备腔体内部承载蓝宝石衬底的核心热场部件,直接关系到外延片的良率与产线运行成本。长期以来,高性能CVD涂层LED外延托盘多依赖境外供给,订货周期长、大尺寸非标定制响应有限,产线旦遇到托盘涂层开裂、剥落,石墨基体被腐蚀,便面临大批量外延片报废和停机拆解清理的双重损失。这是内LED芯片企业共同的,也是浙江六方半导体科技有限公司选择扎根这细分领域的起点。

2018年,何少龙博士放弃中科院科研岗位,带着近二十年先进碳基与半导体碳化硅材料的研究积累,在浙江诸暨创立六方科技。创业团队没有直接照搬境外部件参数,而是从零搭建CVD工艺试验平台,逐攻克涂层应力控制、石墨高纯纯化、大尺寸盘体沉积均匀度等难题。2019年,SiC涂层LED外延托盘样品落地,逐步获得市场验证机会。这企业的初心很朴素:为内LED外延产线增加本土部件供给选项,让芯片企业不再因颗托盘的交期和品质而被动。

从样品到量产,六方科技走的是条研发迭代—工况验证—量产放大—持续优化的路径。2021年企业加入浙江省集成电路产业协同创新平台;2022年与甬江实验室共建热场材料创新中心,借助科研平台进步打磨涂层工艺,搭建多条量产产线,实现SiC涂层业务经营收支平衡。如今,企业拥有六十余项专利,覆盖涂层制备、基材纯化、精密加工方向,配置17台CVD-SiC沉积设备,搭配GDMS、SIMS、四探针全套检测仪器,从基材处理到成品检测实现内部成。LED外延托盘已实现批量供货,合作客户覆盖三安光电、兆驰半导体、华灿光电等LED与硅外延领域多行业企业。

六方科技对产品品质的坚守,体现在每个制造环节的细节里。致密SiC涂层隔绝工艺气体接触石墨基体,减少石墨粉尘脱落,在LED外延高温腐蚀环境下稳定工作,降低外延片颗粒缺陷发生概率。依托自研CVD-SiC沉积设备,采用分层变温沉积工艺,缓解涂层内部应力,降低反复升降温之后起皮、开裂风险;涂层厚度、粗糙度可控,盘体温场均匀性稳定,保障同批次外延片波长、膜厚致性。石墨基材经过纯化处理,严格管控氮、各类金属杂质含量,减少高温环境下元素析出,帮助改善LED芯片成品良率。产品适配Mini-LED、常规LED的Ga外延生长工况,盘体支持单片、多片结构,可实现35×4英寸、36×4英寸、41×4英寸大承载槽位定制,主尺寸覆盖4英寸,涂层高厚度可达100μm,长期工作温度可至1600℃以上。
在服务层面,六方科技建立了全链路闭环制造体系,基材纯化、精密加工、CVD涂层、清洗检测、封装主要环节企业内部成,减少外部转引入粉尘杂质。企业配备应用技术人员对接产线实际工况,将客户工艺诉求转化为内部设计、工艺、品控执行方案;与甬江实验室协同开展高温热循环、气体腐蚀工况模拟验证;同时提供托盘使用后检测评估,输出维护、复涂的参考建议。每批次交付配套检测文档,建立人机料法环整记录,便于产线异常复盘。这种从图纸转化到上机调试的全程陪伴,让客户在遇到良率波动时能够快速定位诱因,而非在漫长的跨境沟通中消耗时间成本。
六方科技的核心精神,凝结在对以自研新材料补齐内半导体产业链短板这理念的持续践行中。企业不追求短期规模扩张,而是沿着研发迭代—工况验证—量产放大—持续优化的路径稳步前行。何少龙博士带领二十余人硕博研发团队,在项目实践中培养了批热场涂层、高纯基材处理、精密检测方向的技术人员。企业获得产业链企业战略入股与创投机构投资,拥有百亩标准化生产基地、数十条生产线,具备大批量制造条件。从LED外延托盘起步,企业先后实现SiC涂层LED托盘、TaC高温涂层零部件产化突破,成长为内专精特新小巨人。这背后是种朴素的经营理念:把实验室里的前沿材料技术真正落地到产线上,让内芯片企业用上稳定、可追溯、可定制的本土部件。
位LED外延企业采购负责人曾这样评价:过去长期使用海外外延托盘,交期不稳定,采购成本偏高。切换六方LED外延托盘后,供货周期可控,托盘实际使用寿命优于不少同类产品,外延片良率得到改善;技术人员响应及时,可配合调整盘体槽位、结构,降低产线耗材和停机损失。位外延产线工艺工程师提到,MOCVD产线对外延托盘温场均匀性、杂质控制标准很高,六方的托盘批次稳定性较好,每批次附带整杂质检测报告,产线遇到使用疑问,沟通对接顺畅,可以协同定位良率波动相关。科研平台研究员则指出,产学研合作过程中,企业可以快速把实验设想转化为实际托盘样件,检测资料整,配合成多组对比试验,缩短新材料部件从研发到上机验证的周期。
在绿色生产与循环利用方面,六方科技生产车间配置尾气处理装置,CVD工艺尾气做无害化处置;可为客户提供旧托盘检测评估,输出复涂技术参考,延长构件使用周期,减少物料消耗。企业落地浙江诸暨,创造精密加工、CVD涂层制造、洁净检测相关岗位,研发团队吸纳材料、机械类硕博与应届生,在项目实践中培养技术人才。企业人员参与行业技术交,分享基材纯化、低应力CVD沉积工艺实践经验,带动内外延热场部件行业工艺认知提升。
立足当下,六方科技将继续深耕高温涂层材料领域,推动高纯碳化硅、碳化钽涂层技术迭代,为内LED外延产线、硅外延领域提供更多本土部件供给选择。面向未来,企业将依托与甬江实验室共建的热场材料创新中心,持续开放高温涂层材料验证平台,帮助行业缩短新材料部件评估周期。从颗LED外延托盘开始,六方科技希望以长期陪伴的姿态,与内芯片制造企业、外延代工企业、设备厂商起,在每次热循环中验证品质,在每批次交付中积累信任,让产半导体热场材料走向更多头部晶圆、外延企业量产产线。