科创中国

新一代信息技术产业,电子核心产业

项目来源于2017-2020年有研半导体硅材料股份公司及山东有研半导体材料有限公司的自立项目： “8寸重掺单晶针孔控制”、“8寸低阻掺砷单晶研制”、“8英寸直拉单晶微缺陷控制”、“8英寸低表面微粗糙度轻掺硅片研制”、“8英寸SOI用硅片加工技术研发与产品试制”、“单晶过程数据分 析系统研发与应用”、 “改善喷砂损伤密度评估精确度”、“数字化生产”、“8英寸COP-Free单晶 研制”、“8 英寸重掺As 超低阻硅单晶研发与硅片试制”、“8 英寸重掺红磷超低阻硅单晶研发与硅片试制”等的成果转化。 作为国内龙头供应商，系列产品通过河北普兴电子科技股份有限公司、南京国盛电子有限公司、上海新傲科技有限公司、中芯国际集成电路制造股份有限公司等公司的产品认证和质量体系认证，整体技术达到国际先进水平，部分指标达到国际领先。 项目开发出逻辑电路、IGBT、MEMS等领域用高品质8英寸硅片制备技术，为我国先进物联网、5G通讯、工业自动化等产业 持续发展奠定坚实基础。

该项目的主要有三个创新点：1）研发模式创新：项目通过计算机数值模拟基于专业的晶体生长模拟软件，计算出各种热场和工艺生长条件下的温度分布、流体、V/G分布以及点缺陷分布，根据最优热场定制单晶炉和磁场，然后通过实验设计合适的热场、工艺生长条件，结合实验设计和数据分析，寻找工艺窗口。单晶过程数据分析系统内独有，稳定可靠。突破了硅晶体COP等缺陷的控制并开发出新的评价缺陷评价手段、COP-Free晶体材料、车规IGBT用晶体材料、MEMS麦克风用晶体材料并实现产业化；2）杂质控制技术突破：制备出重掺As重掺P超低电阻单晶，制备出氧浓度极均匀的晶体材料;3) 制造方式创新: 项目开发了业内独有的硅片形状分析系统，通过开发数据挖掘算法、借助机器学习模型、引入MES系统等手段，可以实现异常品的自动化诊断，弯曲翘曲形状控制，加工形状预报，近边缘形态控制等，从而实现生产过程、产品品质的高度一致性和可追溯性。

完成人：刘斌、宁永铎、王新、崔彬、郑琪、赵而敬、鲁进军、孙超、徐继平、赵伟 完成单位： 有研半导体硅材料股份公司、山东有研半导体材料有限公司、集成电路关键材料国家工程研究中心

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