《300 mm直拉极低氧含量硅单晶》-编制说明.docxVIP

《300mm直拉极低氧含量硅单晶》

编制说明

1工作简况

1.1任务来源

根据2023年2月宁夏材料研究学会下发的《关于开展2023年团体标准立项建议的通知》要求，团体标准《300mm直拉极低氧含量硅单晶》由宁夏材料研究学会归口，计划编号为：T/NXCLXXX—2023。主要起草单位为：宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、北方民族大学、杭州中欣晶圆半导体股份有限公司、厦门大学、宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司、宁夏高创特能源科技有限公司。

1.2项目背景

绝缘栅双极晶体管（IGBT）是适于控制大功率的栅电压驱动型开关元件，广泛应用于轨道交通、智能电网、航空航天、电动车、光伏风电、变频家电等领域。在下游需求拉动下，IGBT芯片行业保持快速增长态势，国家“碳达峰、碳中和”目标的提出将推动光伏和新能源车的大力发展，带动2022-2025年全球IGBT芯片市场空间保持20%的增速。此外，近年来中国功率半导体器件行业受到国家产业政策的重点支持和各级政府的高度重视，国家陆续出台了多项政策，鼓励功率半导体器件行业发展与创新。作为IGBT芯片制造的最重要的原材料，半导体级极低氧硅单晶也迎来了发展黄金期。作为衬底材料，半导体级硅单晶片的品质对IGBT芯片的性能起着至关重要的作用。目前，IGBT的衬底主要是通过区熔法育成的硅单晶切出的200mm以下的硅片。为降低IGBT的制造成本，硅片的大尺寸化是主要发展方向。但是通过区熔法育成直径200mm的硅单晶是及其困难的，即便能够制造，也难以较低的价格稳定供给。虽然通过直拉法能低成本稳定地制造出200mm及以上直径的硅单晶，但是直拉法生长的硅单晶氧含量通常达到8-18ppma，远高于IGBT用硅片所需的小于5ppma的氧含量，且尺寸越大氧含量越难以控制。

宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司研发的单晶生长技术突破了300mm直拉极低氧含量硅单晶生产关键技术门槛。

目前针对直拉法生产的300mm极低氧含量硅单晶尚无标准。为了进一步提高300mm直拉极低氧含量硅单晶的研发和制造水平，引领半导体行业的科技创新和产业升级，提升行业竞争力，有必要制定出300mm直拉极低氧含量硅单晶的团体标准。

1.3主要参加单位和工作成员及其所做的工作

本文件起草单位：宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、北方民族大学、杭州中欣晶圆半导体科技有限公司、厦门大学、宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司、宁夏高创特能源科技有限公司。

本文件主要起草人：芮阳、商润龙、王黎光、杨少林、陈亚、赵泽慧、白圆、马成、曹启刚、王忠保、熊欢、李聪、王云峰、李长苏、顾燕滨、盛之林、黄柳青、盛旺。

芮阳领导的研发团队从事半导体硅材料研发多年，有着丰富的实践经验和大量的理论数据。在半导体硅单晶拉制相关的研究方面取得了丰硕成果。结合大量资料与丰富研究成果，在北方民族大学、杭州中欣晶圆半导体股份有限公司、厦门大学、宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司、宁夏高创特能源科技有限公司的大力支持下负责起草了“300mm直拉极低氧含量硅单晶”团体标准。

1.4主要工作过程

宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司在现有设备、人员、技术的基础上，加上对客户需求的了解，成立了团体标准编制组，召开了标准项目编制启动会议，对标准编写工作进行了部署和分工，主要工作过程经历了以下几个阶段。

1.4.1起草阶段

1）2022年3月，成立了《300mm直拉极低氧含量硅单晶》标准编制组，确定了各成员的工作职能和任务，制定了工作计划和进度安排。

2）2022年4-10月，调研客户提出的300mm直拉极低氧含量硅单晶的技术需求，并收集涉及硅单晶的标准，分析不能满足300mm直拉极低氧含量硅单晶的具体点。

3）2022年11月，提交了团体标准《300mm直拉极低氧含量硅单晶》。。

1.4.2征求意见阶段

2022年11月，就《300mm直拉极低氧含量硅单晶》团体标准的标准文本和编制说明，征求了xx、xx等单位的意见，所有意见全部采纳，形成了《300mm直拉极低氧含量硅单晶》送审稿。

2标准的编制原则

2.1符合性：按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求对本部分进行了编写。

2.2合理性：满足国内300mm直拉极低氧含量硅单晶的需要为原则，提高标准的适用性；以与实际相结合为原则，提高标准的可操作性；充分考虑国家法律、安全、卫生、环保法规的要求。

3主要内容说明

本文件规定了300mm直拉极