[00143255]纳米集成电路设备用高端硅单晶材料的研发

1.课题来源与背景; 集成电路技术日趋精细,半导体设备部件材质对集成电路加工的质量影响非常显著,核心设备部件采用直径大于12英寸的高纯硅单晶材料渐成趋势。在科技部国际科技合作项目“纳米集成电路设备用高端硅单晶材料的研发”的支持下,北京有色金属研究总院与全球顶尖的半导体设备厂商东京电子开展国际合作,基于设备厂商的应用需求,并利用自身在硅单晶材料生长方面具备多年的技术积累,开发成功纳米集成电路设备用12～18英寸硅单晶材料生长技术,推动纳米集成电路设备用硅单晶材料产业化,满足我国发展重大装备和集成电路产业的战略需求。 2.技术原理及性能指标; 项目执行期间开展了多项技术研究和改造,包括温场及其影响因素研究、应力分布及影响因素研究、杂质传输分布及影响电阻率分布因素研究、氧传输及其分布研究等,最终形成的产品技术指标达到国际领先水平,实现了完全收尾、无位错、无滑移、无气孔缺陷,氧含量控制在5E17～1.5E18/cm3,碳含量小于0.1ppma,电阻率控制在1～10ohmcm,高阻产品可达到60～90ohmcm。 3.技术的创造性与先进性; 在现有单晶炉上结合再加料技术实现了超大直径硅单晶的规模生产技术突破; 结合热场优化,在大直径硅单晶的电阻率、氧含量和应力控制技术方面取得突破,解决了单晶深加工易碎裂和高阻单晶中电阻率稳定性的难题; 形成10项专利,其中1项国际PCT专利,获得超大直径热场设计的核心技术。 4.技术的成熟程度、应用情况及存在的问题; 项目技术已成功实现产业化转化,近五年累进实现销售收入7.2亿元,利润9000万元。 该项技术的突破并实现商业化生产,填补了国内产业空白,产品已走向日本、美国、韩国等国际市场,极大提高了企业核心竞争力,在半导体设备用关键材料国际市场中的地位,与三菱、MEMC等国外主要供应商并驾齐驱,产品品牌和国际知名度得到显著提高。 5.历年获奖情况 2009年4月,获北京市自主创新产品 2009年5月,由国家科技部认定为首批国家自主创新产品 2011年2月,获第五届中国半导体创新产品和技术