中國粉體網(wǎng)訊 近日,中宜創(chuàng)芯宣布成功將碳化硅粉體純度突破8N,粉體純度提升至8N8(99.9999998%),刷新全球行業(yè)紀錄。這一里程碑標志著我國在高端第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)重大突破,不僅打破了國際壟斷,也為中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈安全注入了堅實基礎(chǔ)。
碳化硅單晶生長,純度是第一個門檻
碳化硅是目前發(fā)展最成熟的第三代半導(dǎo)體材料,被應(yīng)用于新能源汽車、高鐵機車、航空航天和無線通信等多個領(lǐng)域。而其粉體純度直接影響單晶生長質(zhì)量和電學(xué)性能——尤其對大尺寸碳化硅襯底(如8英寸)。
一般認為,SiC粉料顆粒尺寸不宜過小,過小粉料分解速率較快,會導(dǎo)致SiC單晶生長速度過快,使得生長的SiC單晶質(zhì)量不容易控制。除此之外,碳化硅襯底使用環(huán)境的不同生長用粉料合成技術(shù)也存在工藝不同,對于N型導(dǎo)電性單晶生長用粉料,要求雜質(zhì)純度高、物相單一;而對于半絕緣型單晶生長用粉料,則需要對氮含量進行嚴格的控制。目前SiC粉體合成方法多樣,但適用于單晶生長的高純粉料制備方法有限,因此,制備高純SiC粉料一直是SiC單晶生長領(lǐng)域的研究熱點。
中宜創(chuàng)芯:多環(huán)節(jié)創(chuàng)新突破
在此次純度提升之前,中宜創(chuàng)芯SiC半導(dǎo)體粉體500噸生產(chǎn)線已經(jīng)成功達產(chǎn),產(chǎn)品純度最高達到99.99999%,成功吸引了30多家企業(yè)和研究機構(gòu)進行試用和驗證。
為了實現(xiàn)純度的再次突破,中宜創(chuàng)芯在多個核心環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性創(chuàng)新突破:首先中宜創(chuàng)新改變傳統(tǒng)碳化硅破碎方式,自主引進國內(nèi)首臺新型無污染碎料裝置,避免傳統(tǒng)破碎引入金屬或非碳化物雜質(zhì)。其次,采用先進的粉體合成爐和自動化無污染破碎技術(shù),不斷優(yōu)化研發(fā)流程,不僅將碳化硅粉體純度提升至8N8,還將正品率由55%增至85%,徹底攻破行業(yè)“卡脖子”難題。
中宜創(chuàng)芯所生產(chǎn)的碳化硅粉體產(chǎn)品具有顆粒度大、純度高、α相含量高(α-SiC)和游離碳低等優(yōu)點,特別適合8英寸碳化硅厚單晶晶錠的生長。此前,該公司實驗室已成功生長出河南省第一塊8英寸碳化硅單晶晶錠,驗證了其碳化硅粉體在長晶方面的優(yōu)勢。近日,中宜創(chuàng)芯的碳化硅粉體也順利通過三安光電的產(chǎn)品驗證,意味著產(chǎn)品品質(zhì)得到了認可。
與此同時,中宜創(chuàng)芯正加速推進產(chǎn)業(yè)落地。目前,中宜創(chuàng)芯一期500噸碳化硅半導(dǎo)體粉體生產(chǎn)線已順利達產(chǎn)。今年年底,二期工程將建成投產(chǎn),實現(xiàn)2000噸年產(chǎn)能目標。項目全部達產(chǎn)后,集團的碳化硅粉體產(chǎn)品預(yù)計在國內(nèi)市占率將超過30%,全球市場率也將超過10%。
來源:中國平煤神馬報、粉體網(wǎng)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青)
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