定制石墨外延托盘 六方科技 耐高温耐冲刷 应用于LED及化合物半导体领域快讯
夜幕落下,LED芯片产线依然灯火通明。MOCVD设备内,上千度的高温炙烤着石墨外延托盘,工艺气体持续冲刷,批批蓝宝石衬底在上面完成外延生长。这是半导体产业链上极为关键又极其严苛的环——托盘每次升降温、每次气体冲刷,都在考验材料的纯度、涂层的应力、盘体的温场均匀性。旦涂层起皮、杂质析出、盘体变形,整炉外延片就可能报废,数小时的昂贵机时付诸东。

过去很长段时间,这样的高性能外延托盘大多依赖境外供应。订货周期长,非标定制响应迟缓,遇到产线良率波动想排查托盘因素,技术沟通往往要跨越时差和地域。随着Mini-LED、化合物半导体产业快速起量,国内芯片企业对高承载量、低杂质、长寿命托盘的需求愈发迫切,而供应链的主动权却不在自己手中。

正是在这样的行业背景下,2018年,支在碳基材料领域深耕多年的团队决定离开科研院所,扎根浙江诸暨,创立了浙江六方半导体科技有限公司。他们想做的,就是件事:让国内LED外延产线用上自主可控、稳定可靠的高性能涂层托盘。

创业初期,团队规模不大,从零搭建CVD工艺试验平台。涂层应力控制、石墨基材纯化、大尺寸盘体沉积均匀度——每道难题都像座山。没有人告诉他们参数该调,只能炉炉地试,批批地测。2019年,片SiC涂层LED外延托盘样品终于落地,随后逐步获得市场验证机会。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。
从片样品到批量供货,从单机型适配到覆盖多款主MOCVD设备,六方科技沿着研发迭代—工况验证—量产放大—持续优化的路径,步步走进了国内多家头部LED芯片企业的量产产线。三安光电、兆驰半导体、华灿光电等业内企业的合作验证,让这片国产托盘在真实产线的高温、高腐蚀环境中经受了数千炉次的长期考验。
在六方科技看来,外延托盘不是简单的石墨加工件,而是直接决定外延片良率与致性的核心热场部件。它需要在1600℃以上的长期工作温度下保持结构稳定,需要致密的CVD-SiC涂层隔绝工艺气体对石墨基体的侵蚀,需要严格控制金属杂质释放与颗粒脱落,需要盘体温场均匀性保障同批次外延片的波长、膜厚致性。这些要求,每项都指向个朴素的产品理念:不给产线添麻烦。
为此,六方科技将基材纯化、超精密CC加工、CVD-SiC涂层沉积、多道无尘超声清洗、GDMS杂质检测、真空洁净封装全程放在企业内部完成。从原材料到成品,每个环节都处于受控状态,减少外部转可能引入的粉尘杂质。依托自研CVD沉积设备,采用分层变温沉积工艺,缓解涂层内部应力,降低反复升降温后起皮、开裂的风险。石墨基材经过纯化处理,严格管控氮及各类金属杂质含量,减少高温环境下元素析出。每批次交付,附带完整的杂质、尺寸、外观检测报告,便于产线异常复盘。
这种全链路闭环制造的能力,让六方科技能够灵活应对客户的非标定制需求。随着Mini-LED产业发展,41*4″等高装载量载盘需求逐渐增多。部分供应商难以稳定完成对应盘体的沉积与精密加工,而六方科技依托对涂层工艺和精密加工的理解,支持槽位数量、槽型轮廓、盘体外形按需调整,已实现36片4英寸等多规格多片式托盘的量产交付。从图纸转化、涂层沉积到全套检测,小批量研发试验用的特殊槽位托盘也能快速完成上机调试。
除了产品本身,六方科技更重视与客户产线的深度协同。应用技术人员对接实际工况,将客户的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,在实验室阶段提前暴露潜在风险。托盘使用段时间后,企业还提供检测评估服务,输出维护、复涂的参考建议,帮助客户延长部件使用周期,降低耗材总开支。这种从交付到维护的全周期服务,让托盘不再是冷冰冰的耗材,而是产线稳定运行的可靠伙伴。
回望创业历程,六方科技创始人何少龙博士的选择颇具代表性。2005年获得浙江大学物理系博士学位后,他先后任职日本广岛大学讲师、日本国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;归国后进入中科院物理所、中科院宁波材料所,主持国家自然科学基金重点项目,在碳化硅、碳化钽涂层领域积累了国际前沿的理论积淀。2018年,他放弃中科院科研岗位,选择扎根浙江诸暨创业,将实验室的前沿材料技术落地为产业化的产品。
这种从科研到产业的转身,源于个朴素而坚定的判断:国内半导体产业链的短板,需要有人从材料端点点补起来。碳基材料、CVD涂层、高纯纯化——这些看似基础的工艺,恰恰是高端半导体部件自主可控的根基。六方科技的核心创业理念,就是以自研新材料补齐国内半导体产业链短板,持续推动高纯碳化硅、碳化钽涂层技术迭代。
如今,六方科技已拥有六十余项专利,覆盖涂层制备、基材纯化、精密加工方向,获得专精特新小巨人认定,建有百亩标准化生产基地,配置17台CVD-SiC沉积设备,搭配GDMS、SIMS、四探针全套检测仪器。研发团队吸纳了材料、机械类硕博与应届生,在项目实践中培养出批热场涂层、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,纳税、经营状态合规,行业合作口碑平稳。
在绿色生产方面,六方科技同样没有缺席。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。这种对资源循环的重视,与对产品寿命的追求脉相承——让每片托盘在产线上服役更久,本身就是对产业链降本增效和资源节约的贡献。
行业经验输出也是六方科技长期坚持的方向。企业人员参与行业技术交,分享基材纯化、低应力CVD沉积工艺的实践经验,带动国内外延热场部件行业工艺认知提升。在六方科技看来,行业的进步不取决于某家企业的单点突破,而在于整个供应链的协同成长。开放、分享、共建,是比单纯卖货更有价值的事。
从2018年至今,LED外延托盘从样品到批量供货,从单客户到覆盖多家行业头部企业,六方科技用六年时间证明了条朴素的道路:把材料研究做扎实,把工艺参数磨精准,把每批次的品质管控到位,国产部件就能在高端产线上站稳脚跟。
展望未来,化合物半导体、Mini-LED、第三代半导体的发展将持续拉动高性能热场部件的需求。六方科技将继续深耕SiC涂层、TaC涂层技术,围绕客户产线需求迭代产品,拓展更多半导体热场材料应用场景。与甬江实验室的协同创新将持续深化,为行业提供更多经过验证的新材料、新工艺选项。
对于LED芯片制造企业、外延代工企业、设备厂商而言,六方科技希望成为的不只是家供应商,更是个长期的技术伙伴。当产线遇到托盘相关的,能够有人及时响应、协同定位;当新工艺需要定制托盘,能够有人快速转化图纸、完成交付;当托盘到了使用寿命,能够有人提供检测评估、给出复涂建议。这些看似琐碎的服务细节,恰恰是国产供应链温度与韧性的体现。
行业同质化竞争日益加剧,真正拉开差距的往往不是花哨的概念,而是日复日对材料纯度、涂层应力、加工精度的死磕。六方科技愿意做那个死磕的人。从片托盘开始,从次热循环开始,从次杂质检测开始,把国产半导体热场材料的根基打得更牢些。
这条路很长,但方向清晰。六方科技将如既往地扎根产业、贴近产线,与客户同面对高温、高腐蚀、高要求的工艺挑战,用稳定的品质和持续的服务,陪伴国内LED及化合物半导体产业走向更广阔的天地。



