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我国第三代半导体材料制造设备取得新突破

2018-01-05

据科技部网站24日消息,近日,863计划先进制造技术领域“大尺寸 SiC 材料与器件的制造设备与工艺技术研究”课题通过了技术验收。

 

 

 

通常,国际上把碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料称之为第三代半导体材料。其在禁带宽度、击穿场强、电子饱和漂移速度、热导率等综合物理特性上具有更加突出的综合优势,特别在高压、高温、高频等方面性能尤为明显,但由于其生长制造技术要求很高,尤其是碳化硅单晶炉的结构设计、温度控制精度、真空度极限值及设备可靠性等直接影响SiC单晶衬底质量和成品率,这些长期以来制约着我国第三代半导体碳化硅材料的规模化和产业化发展。


在国家863计划的支持下,由新疆天科合达蓝光半导体有限公司牵头,中科院物理研究所、半导体研究所、浙江大学,瀚天天成电子科技(厦门)有限公司和全球能源互联网研究院共同参与的研发团队成功研制了满足高压SiC电力电子器件制造所需的4-6英寸SiC单晶生长炉关键装备,形成了我国具有自主知识产权的4-6英寸SiC单晶生长炉关键装备体系。所研制的4-6英寸通用型SiC单晶炉,实现了“零微管”(微管密度<1个/cm2)4英寸SiC单晶衬底和低缺陷密度的6英寸SiC单晶衬底的制备技术,掌握了相关外延工艺技术,生长出12μm、17μm、35μm、100μm等不同厚度的SiC外延晶片,并制备了1200V、1700V、3300V、8000V碳化硅二极管系列产品。已在市场上批量推广使用。


满足高压电力电子器件制造所需的4-6英寸通用型SiC单晶生长炉及其配套生长工艺的成功研发,有效促进了碳化硅衬底、外延、器件等制造技术的进步,提高了国内碳化硅产业链的整体设计能力和制造水平,对推动第三代半导体材料、器件产业发展,降低产业链成本,提升我国宽禁带半导体产业的核心国际竞争力具有重要的现实意义。


 

(来源:科技部



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