耿倩 王添依
金秋十月,走進(jìn)中國電科旗下的山西爍科晶體有限公司(簡稱“爍科晶體”)車間,最搶眼的就是一排排近3米高的碳化硅單晶生長設(shè)備。在這些設(shè)備內(nèi)部超過2000℃的高溫環(huán)境中,進(jìn)行著驚人的化學(xué)反應(yīng)——一個(gè)個(gè)碳化硅晶錠正在快速生長。
山西爍科晶體作為山西省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”,是半導(dǎo)體材料碳化硅研發(fā)和生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),全面掌握碳化硅生長爐、粉料合成、晶體生長到加工檢測的工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
從爍科晶體2018年“呱呱落地”,到入選第四批國家級(jí)“專精特新”小巨人企業(yè),這家年輕的公司,承載著不普通的使命。成立不到4年,就形成了行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先、工藝先進(jìn)的碳化硅生產(chǎn)線,建成了國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)能第一的碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地,碳化硅材料產(chǎn)能達(dá)到國內(nèi)第一,市場占有率超過50%,為產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定作出了重要貢獻(xiàn)。
碳化硅是全球最先進(jìn)的第三代半導(dǎo)體材料,具有耐高壓、高頻、大功率等優(yōu)良的物理特性,是衛(wèi)星通信、電動(dòng)汽車、高壓輸變電、軌道交通等重要領(lǐng)域的核心材料。
“碳化硅單晶的制備一直是全球性難題,而高穩(wěn)定的晶體生長工藝則是其中最核心的一環(huán)。”技術(shù)專家表示,爍科晶體反復(fù)鉆研攻關(guān),最終完全掌握了這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了高純碳化硅單晶的商業(yè)化量產(chǎn)。
“國家急迫需要和長遠(yuǎn)需求,始終是我們的研發(fā)方向?!奔夹g(shù)專家表示,爍科晶體充分發(fā)揮自身核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢(shì),深耕碳化硅材料和大尺寸單晶研發(fā)“賽道”,自主研發(fā)碳化硅單晶生長爐,完成高純碳化硅粉料制備,突破4英寸、6英寸碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),攻克N型碳化硅單晶襯底和高純半絕緣碳化硅單晶襯底制備難題,解決了“切、磨、拋”等工藝關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),不僅技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平,還實(shí)現(xiàn)碳化硅粉料制備、單晶生長、晶片加工等全流程自主創(chuàng)新。
今年3月2日,山西爍科晶體又傳出好消息:實(shí)現(xiàn)了8英寸N型SiC拋光片的小批量生產(chǎn),助推國產(chǎn)8英寸N型SiC拋光片的批量化生產(chǎn)。
據(jù)介紹,由于SiC對(duì)溫度及壓力控制有著極其苛刻的要求,而且其本身具有的高硬度、高脆性、低斷裂韌性等特點(diǎn),大尺寸碳化硅單晶的制備及切割極具挑戰(zhàn)性,而爍科晶體8英寸晶體和晶片的成功研制,則充分驗(yàn)證了公司的自主創(chuàng)新能力和專業(yè)研發(fā)實(shí)力。
在第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,企業(yè)如同散落珍珠,串珠成鏈才能掘金未來。如今,爍科晶體作為“鏈主”肩負(fù)起了推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)鏈延鏈強(qiáng)鏈的重任。
近年來,山西爍科晶體積極發(fā)揮龍頭探路者作用,全力推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,通過建設(shè)信息化系統(tǒng),解決系統(tǒng)間數(shù)據(jù)孤島的問題,確保產(chǎn)品生產(chǎn)管理與產(chǎn)品追溯,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的人、機(jī)、料、法、環(huán)全方位系統(tǒng)管控,生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳,構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)化、透明化、高效化的綜合生產(chǎn)體系,不僅為科學(xué)決策提供了可靠數(shù)據(jù)支撐,也為產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型作出示范。
為了加快產(chǎn)業(yè)鏈延伸,爍科晶體正全力打造中國電科(山西)碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地,積極吸引下游客戶與上游供應(yīng)商入駐,形成產(chǎn)業(yè)鏈上下游一體化發(fā)展格局。“力爭達(dá)到國內(nèi)甚至在國際上來說都非??捎^的規(guī)模。這樣可以把上下游的很多企業(yè)都吸引過來,達(dá)到產(chǎn)業(yè)集群的優(yōu)勢(shì)?!?/p>
同時(shí),為了進(jìn)一步突破SiC產(chǎn)業(yè)技術(shù)壁壘,助力縮短國內(nèi)外技術(shù)差距,推動(dòng)SiC襯底等關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化替代進(jìn)程。爍科晶體本著生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲(chǔ)備一代的原則,每年至少拿出20%的收入用于科研投入,強(qiáng)化專業(yè)技術(shù)支撐能力。并持續(xù)針對(duì)碳化硅需求端的數(shù)據(jù)走向和消費(fèi)趨勢(shì),深度研判市場趨勢(shì),適時(shí)啟動(dòng)產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn),為產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長夯基固本。
“搶時(shí)間、搶速度,始終心懷攻克前沿關(guān)鍵技術(shù)、服務(wù)國家重大需求的決心和行動(dòng)力。”技術(shù)人員滿懷信心的話語,折射出山西爍科晶體奮戰(zhàn)碳化硅材料技術(shù)前沿,支撐第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈起勢(shì)騰飛的決心。