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【材料/设备】碳化硅:带动山西半导体产业集群发展

来源:山西日报    原作者:Niki    

“你看咱们身边这一排排3米高的大白箱子,就是‘TDS碳化硅单晶生长设备’,别看它表面很平静,里面2300℃以上的高温中,正在进行着惊人的化学反应——生长形成碳化硅晶锭。”

3月13日,在山西转型综改示范区潇河产业园区太原起步区(北区)的粉料合成及单晶生长车间,与记者一同穿梭于TDS碳化硅单晶生长设备之间的山西烁科晶体有限公司设备部经理周立平,边走边讲解碳化硅的复杂生长过程。

随着项目投产一批、开工一批、签约一批的“三个一批”活动近日在山西转型综改示范区举行,山西省再次吹响抓项目、促转型的号角。2月28日刚刚投产的山西烁科晶体有限公司中国电科(山西)碳化硅材料产业基地项目(一期)就是这次“三个一批”中开工投产项目之一。

碳化硅是全球最先进的第三代半导体材料,具有耐高压、高频、大功率等优良的物理特性,是卫星通信、高压输变电、轨道交通、电动汽车、通信基站等重要领域的核心材料,尤其是在航天、军工、核能等极端环境应用领域里有着不可替代的优势。

“打个比方,5G之所以传输速度快,正因为它拥有一颗足够强大的5G芯片心脏,碳化硅晶片就是5G芯片最理想的衬底。”周立平举例。

据了解,碳化硅单晶的制备一直是全球性难题,而高稳定性的晶体生长工艺则是其中最核心的技术。此前,这项技术只掌握在美国人手里,近几年,山西烁科晶体有限公司经过反复钻研攻关,最终完全掌握了这项技术,实现了高纯度碳化硅单晶的商业化量产。“现在,除了设备的研发和生产是我们自己在做,连碳化硅的生长原料——碳化硅粉末,都是我们自己生产的,不依赖别人,就有更大自主权。”周立平自豪地向记者继续介绍,“这些原料粉末,在TDS碳化硅单晶生长设备内以PVT升华法,经过长达7至10天的高温密闭升华,结晶到籽晶上,最终形成晶锭。这个漫长的过程,就是核心技术所在。”

一块成品碳化硅晶锭,会被切割成20片500微米厚的碳化硅晶片,也就是该公司最终产品成品,平均每片的售价达1万元。

“我们碳化硅基地一期共有300台设备,单月产值就能突破1亿元,项目全部建成后将成为国内最大的碳化硅材料供应基地,而这个1000亩的产业园将串联起山西转型综改示范区上下游十多个产业,带动山西半导体产业集群迅速发展,实现中国碳化硅的完全自主供应。”山西烁科晶体有限公司总经理李斌信心满满地说。

封面图片来源:拍信网