碳化硅晶体产业化
文章来源: | 发布时间:2012-10-09 | 【打印】 【关闭】
项目概况 :
碳化硅是制造高频、高温、大功率半导体器件的理想衬底材料,是发展第三代半导体产业的关键基础材料,已成为当前全球半导体产业的前沿和制高点。然而,碳化硅单晶制备技术被少数国家所垄断,并对我国实行严格的禁运,而国内对碳化硅晶片具有迫切需求,其已成为我国重要的战略物资,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确列为“新一代信息功能材料及器件”优先主题。该项目的研发成功大大降低了碳化硅晶片的成本,填补国家在这一领域的空白,带动了上游的碳化硅原材料产业和下游的宽禁带半导体产业等的发展,并可满足国家国防事业在微波器件衬底上的需要。 此项目目前处于产业化阶段。
技术创新点:
该项目研制出具有自主知识产权的SiC晶体生长炉,性能与国外同类设备相当,但制造成本只有其1/8左右;突破了SiC晶体缺陷控制、电阻率调控和化学机械抛光等关键技术,掌握了晶体生长和加工的核心技术,先后申请国家发明专利24项,其中7项已授权,申请国际专利(PCT) 3项;成功研制出了3、4英寸SiC晶片,各项技术指标达到国际同类产品先进水平;产品出口到欧、美、日等20多个国家和地区,创造了经济效益。
应用状况:
中科学院物理研究所与北京天科合达蓝光半导体有限公司开展合作研究,自2009年以来,在大尺寸碳化硅晶体生长和加工方面取得了一系列的进展。在原来2英寸SiC晶体生长炉的基础上,研发成功线圈内置式大尺寸SiC晶体生长炉,并利用所研发的设备,成功生长出了4英寸SiC晶体,目前正紧跟国际上碳化硅晶体的发展趋势,联合攻关,研发6英寸SiC晶体生长炉和晶体生长工艺技术。
市场化前景:
SiC单晶衬底以其优异的物理化学性质以及制备技术在第三代半导体材料中最成熟的优势,在半导体固态照明、国防、航空、航天、电力电子、通信、石油勘探、光存储、显示等领域具有重要的应用前景,已成为当前全球半导体产业的前沿和制高点。
未来几年的市场预测,SiC晶片作为第三代半导体的基础材料,在全球高端半导体市场上已经呈现出高速发展态势,从2012年到2015年全球市场销售金额将增长超过10倍,根据欧洲和日本权威机的研究报告,2010年全球SIC晶片市场递增约33%,2010年全年晶片的需求总量达到68500片,加上CREE高亮度LED的需求,SiC晶片需求达到719100片,销售额超过7亿美元。随着全球碳化硅器件市场的快速递增,在2011~2019年仍将保持大幅度的增长率。
预期效果:
该项目预期在未来几年内新建北京生产、研发基地。厂房面积约10000平方米,其中晶体生长车间6000平米,晶片加工车间4000平米。基地建成后将形成年产10万片碳化硅晶片的能力,有效解决目前产能不足问题,满足未来3~5年内的市场需求。
在技术上重点解决4英寸SiC单晶衬底存在的技术问题,主要包括进一步降低微管密度,改善因晶片尺寸增大带来的面型控制问题以及多型性相变等问题,使4英寸SiC晶片的各项性能指标达到国际先进水平,并不断降低生产成本,满足工业客户对SiC单晶衬底的需求;同时,将着手研发6英寸SiC单晶衬底,紧跟碳化硅国际发展趋势。
合作方式:
一次性转让、技术入股加入门费和专利授权