中國粉體網(wǎng)訊 5月19日上午，隨著中國鋼研科技集團(tuán)有限公司黨委書記、董事長才讓等領(lǐng)導(dǎo)手中的金沙飛揚(yáng)，標(biāo)志著中科鋼研節(jié)能科技有限公司(簡稱中科鋼研)碳化硅產(chǎn)業(yè)化項目在京正式啟動，昭示著我國高品質(zhì)、大規(guī)格碳化硅晶體生長技術(shù)的研發(fā)取得了突破性進(jìn)展，使國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)達(dá)到了國際一流水平，伴隨其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，我國將有望擺脫碳化硅半導(dǎo)體襯底片依賴進(jìn)口的尷尬局面，并在產(chǎn)品國產(chǎn)化和成本大幅降低的基礎(chǔ)上，使其產(chǎn)品能在軍工、通信、高鐵、新能源汽車、第三代半導(dǎo)體元器件等方面得到廣泛應(yīng)用。
碳化硅國際市場行業(yè)壟斷
碳化硅作為第三代半導(dǎo)體材料，憑借其在高溫、高壓、高頻等條件下的優(yōu)異性能表現(xiàn)，成為當(dāng)今最受關(guān)注的新型半導(dǎo)體材料之一。采用碳化硅材料制成的電力電子元件可工作于極端環(huán)境和惡劣環(huán)境下，特別適用于軍用武器系統(tǒng)、航空航天、石油地質(zhì)勘探、高速鐵路、新能源汽車、太陽能逆變器及工業(yè)驅(qū)動等需要大功率電源轉(zhuǎn)換的應(yīng)用領(lǐng)域。
碳化硅襯底片行業(yè)是典型的技術(shù)密集型和資金密集型產(chǎn)業(yè)，高良品率、高穩(wěn)定性的長晶工藝技術(shù)是其核心。目前，國際上先進(jìn)的碳化硅長晶工藝及裝備掌握在美德日俄等少數(shù)西方發(fā)達(dá)國家手中，全球僅極少數(shù)企業(yè)能夠商業(yè)化量產(chǎn)。美國科銳公司(cree)是碳化硅半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，已率先實現(xiàn)了6英寸碳化硅單晶襯底片的商業(yè)化量產(chǎn)，而目前國內(nèi)在4英寸碳化硅單晶片品質(zhì)和成本率上與國際先進(jìn)水平存在較大差距，已成為中國第三代半導(dǎo)體材料應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。
4英寸碳化硅晶體首獲成功
為了扶持我國碳化硅行業(yè)的快速發(fā)展，《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中明確將碳化硅列為“新一代信息功能材料及器件”優(yōu)先主題。在《中國制造2025》中明確大尺寸碳化硅單晶襯底為“關(guān)鍵戰(zhàn)略材料”“先進(jìn)半導(dǎo)體材料”。
中科鋼研是由國資委于2016年6月批復(fù)成立的央企控股混合所有制企業(yè)，在保持央企控股的基礎(chǔ)上引入了戰(zhàn)略投資者，實現(xiàn)了骨干員工持股，為適應(yīng)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式提供了有效的源泉動力。中科鋼研作為以技術(shù)研發(fā)與集成創(chuàng)新為核心競爭力的科技創(chuàng)新型央企，依托自身的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，在國家產(chǎn)業(yè)政策支持與發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的大環(huán)境下，全力致力于成為相關(guān)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化項目培育的領(lǐng)軍者。
中科鋼研選擇了高品質(zhì)、大規(guī)格的碳化硅晶體生長技術(shù)和襯底片制備技術(shù)作為研究專項，引進(jìn)外籍專家并依托自身科研團(tuán)隊，與國宏華業(yè)投資有限公司及4家企業(yè)共同組建了“中科鋼研碳化硅晶體生長技術(shù)重點(diǎn)實驗室”，實驗室今年被北京市發(fā)改委批復(fù)為“第三代半導(dǎo)體制備關(guān)鍵共性技術(shù)北京市工程實驗室”。
在工藝為先的思路下，實驗室根據(jù)產(chǎn)品市場前景、技術(shù)的先進(jìn)性與成熟性選擇了升華法和高溫化學(xué)氣相沉積法兩種長晶技術(shù)作為研發(fā)方向，快速掌握了高品質(zhì)、大規(guī)格碳化硅長晶工藝技術(shù)及其裝備。目前中科鋼研與上海大革智能科技有限公司等單位聯(lián)合研發(fā)的升華法4英寸導(dǎo)電性碳化硅晶體長晶生產(chǎn)過程穩(wěn)定，裝備自動化程度高，通過核心工藝技術(shù)及裝備的研發(fā)升級，取得了晶體良品率和節(jié)能降耗等關(guān)鍵指標(biāo)的突破性進(jìn)展，獲得了高品質(zhì)、大規(guī)格的碳化硅晶體。
打造國內(nèi)最大生產(chǎn)基地
未來三年，中科鋼研將突破6英寸“高品質(zhì)、低成本”導(dǎo)電型碳化硅晶體升華法長晶工藝及裝備、4英寸無摻雜高純半絕緣碳化硅晶體高溫化學(xué)氣相沉積法長晶工藝及裝備，并達(dá)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平，將聯(lián)合國宏華業(yè)投資有限公司等4至5家已取得共識的合作單位通過全國布局投資30億人民幣，打造國內(nèi)最大的碳化硅晶體襯底片生產(chǎn)基地，為我國航天航空、軍工裝備、高速軌道交通、新能源汽車、新型大功率電源、智能電網(wǎng)等高端新型應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供強(qiáng)有力的產(chǎn)品支持。
