本报讯  太忻一体化经济区建设为投资兴业提供了更加广阔的舞台。 9月22日,记者从山西天成半导体材料有限公司获悉,为助力太忻一体化经济区高质量发展,该公司坚定信心、快马加鞭,以际行动树好晋商新形象、以积极作为展现晋商新担当,预计2023年1月,天成半导体碳化硅衬底能达到月产1000片高质量产品,客户可提前了解情况,进行预定。

随着数字经济和电子信息产业的迅猛发展,以碳化硅等为代表的第三代半导体已成为全球高新技术和产业竞争的战略制高点,其在国民经济、国防安全、国际竞争和社会民生等领域的重要战略意义和作用已在全球业界形成共识。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,碳化硅材料也成为摆脱进口依赖,满足节能减排、绿色发展、智能制造、信息安全等国家重大战略需求。

我国是碳化硅最大的应用市场。在新能源汽车,光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天、5G通讯等领域和其他三代半导体的核心应用场景,都以我国作为最大主场。全球生产的碳化硅器件,50%以上在中国应用。

在碳化硅器件结构成本中,碳化硅衬底的占比为47%。作为整个产业链中技术壁垒最高的环节,无论是今后的降低成本还是大规模产业化推进,碳化硅衬底的核心作用都无可替代。

山西天成半导体材料有限公司由多位碳化硅领域科研和量产经验人员共同发起,从2021年8月开始筹备,仅半年中试完成,导电型和半绝缘型6寸晶锭同步出炉,并成为2022创客中国新材料大赛企业组山西省唯一入围企业。

如何制备高纯碳化硅粉料是碳化硅单晶生长领域研究热点和核心技术,天成半导体采用自主改进的自蔓延高温合成法制备的高纯碳化硅粉料经第三方机构检测,纯度达到6N电子级碳化硅粉料。

公司研发团队从设备研制,粉料,籽晶,热场设计到衬底制备,已经形成完整自主闭环。晶锭经苏州扬帆半导体做代加工切片,衬底经过米格实验室检测,TSD≤500㎠、TED≤2500㎠、BPD≤500㎠,MD≤0.5ea/㎠,导电性0.015~0.025ohm•cm。产品数据国内先进,经过外延厂试用反馈后与多家下游企业达成合作意向。

目前,天成二期厂房10000平米已接近验收,规划年产10万片正分阶段进行中,以3个月为一建设单元,小步快跑,模块化建设。 预计2023年1月二期一单元建成,产能达到月产1000片高质量产品,并有客户提前预定。

图1 高纯碳化硅粉料

图2 衬底位错检测报告

图3 碳化硅粉料杂质与衬底杂质关系图

表一 粉料GDMS数据

元素

含量(ppm wt%)

元素

含量(ppm wt%)

B

<0.01

Ti

<0.01

Na

0.08

V

<0.01

Mg

<0.05

Cr

<0.1

Al

0.06

Cu

<0.05

P

<0.05

Zn

<0.05

S

0.1

Ag

<0.1

Ca

<0.1

Cd

<0.5