碳化硅具有高熱導(dǎo)率、高擊穿電場、高飽和電子漂移速度、良好的耐輻射性和化學(xué)穩(wěn)定性、GaN的近晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)等優(yōu)勢。當(dāng)前新能源汽車和充電站是快速增長的SiC功率器件市場，全球碳化硅市場正以每年超過34%的速度快速增長。

在近日廈門召開的第九屆國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）。期間，“碳化硅襯底、外延生長及其相關(guān)設(shè)備技術(shù)”分會上，北京晶格領(lǐng)域半導(dǎo)體有限公司總經(jīng)理張澤盛做了“液相法碳化硅單晶生長技術(shù)研究”的主題報告，分享了液相法的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)，以及晶格領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。

當(dāng)前，碳化硅晶圓面臨著諸多挑戰(zhàn)，涉及低良率導(dǎo)致高價格，質(zhì)量有待進(jìn)一步提高，產(chǎn)量有限，P型和3C SiC襯底晶圓帶來新機(jī)遇等。報告中介紹了液相法生長（LPE），并指出解決方法的諸多優(yōu)勢，其中可以將成本降低30%。成本較低溫度的溶液生長方法由于生長過程的更好的可控性和穩(wěn)定性而提高了良率。估計液相法可以有效地將SiC襯底晶片的成本降低30%以上，通過在溶液中添加諸如Al之類的元素可以容易地實(shí)現(xiàn)P型摻雜。

解決方法面臨著形態(tài)不穩(wěn)定性、溶液內(nèi)含物、多型增長的挑戰(zhàn)。在求解方法的研究方面，晶格領(lǐng)域的設(shè)備涉及加熱系統(tǒng)、高真空系統(tǒng)、晶種和坩堝的提升和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)、運(yùn)行穩(wěn)定性等，利用液相法（LPE）開發(fā)了2-6英寸P型低電阻高摻雜SiC襯底樣品。

晶格領(lǐng)域最新研究進(jìn)展涉及P型SiC襯底上的JBS器件、P型SiC襯底上的SBD器件等，其中，基于固液界面能的控制，提出了非均相成核理論?；谝合喾ǖ奶囟囟葓龊腿軇w系，成功地開發(fā)出了質(zhì)量優(yōu)異的4英寸3C-N型SiC襯底樣品。報告指出，溶液法是制備高質(zhì)量SiC晶體的一種很有前途的方法，已經(jīng)生產(chǎn)出4英寸和6英寸的SiC晶體，成功地制備了3C型SiC和p型SiC襯底晶片。

嘉賓簡介

張澤盛，北京晶格領(lǐng)域半導(dǎo)體有限公司執(zhí)行董事監(jiān)總經(jīng)理，博士，畢業(yè)于中國科學(xué)院物理研究所，2023年獲得北京市科技新星榮譽(yù)稱號。已發(fā)表SCI論文6篇，申請發(fā)明專利17項（已授權(quán)3項）。

自2016年起開始進(jìn)行液相法生長碳化硅晶體技術(shù)研究，結(jié)合液相法生長晶體的技術(shù)特點(diǎn)改造設(shè)計了液相法碳化硅單晶生長爐，并針對液相法碳化硅單晶生長的生長方法、溫場控制、助溶液配比、籽晶粘接與選取、籽晶旋轉(zhuǎn)、籽晶提拉等晶體生長工藝進(jìn)行了大量且深入的基礎(chǔ)研究，成功實(shí)現(xiàn)晶體尺寸從2英寸快速突破到6英寸，在晶體生長速度、生長質(zhì)量以及生長厚度方面也取得了巨大進(jìn)步，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

2020年6月，創(chuàng)立了國內(nèi)首家采用液相法技術(shù)制備SiC襯底的企業(yè)—北京晶格領(lǐng)域半導(dǎo)體有限公司，實(shí)現(xiàn)了液相法碳化硅生長產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成果轉(zhuǎn)化落地，目前已建成的實(shí)驗線具備年產(chǎn)超5000片碳化硅單晶襯底的生產(chǎn)能力。在液相法生長碳化硅單晶技術(shù)方面取得了重大突破，襯底質(zhì)量逐步接近市場化需求，已經(jīng)開始進(jìn)行下游驗證，在國內(nèi)首次攻克了液相法SiC晶體生長產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，即將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化擴(kuò)產(chǎn)階段。該技術(shù)大范圍推廣將推動SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關(guān)于晶格領(lǐng)域

晶格領(lǐng)域半導(dǎo)體有限公司于2020年6月成立，是集碳化硅（SiC）襯底研發(fā)、生產(chǎn)及銷售于一體，北京市及順義區(qū)重點(diǎn)關(guān)注的創(chuàng)新型高技術(shù)企業(yè)。 晶格領(lǐng)域是國內(nèi)首家以液相法為核心技術(shù)生長SiC晶體的企業(yè)，掌握具有自主知識產(chǎn)權(quán)的液相法SiC晶體生長技術(shù)。相較當(dāng)前主流的物理氣相傳輸法晶體生長技術(shù)，液相法能有效提高晶體質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，并能有效解決目前行業(yè)內(nèi)高質(zhì)量4H-p型和3C-n型SiC襯底的產(chǎn)業(yè)化難題。此外，該方法對于推動寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

公司已建成液相法碳化硅襯底制備試驗線，并成功生長出4-6英寸4H-p型SiC晶體。2023年，公司進(jìn)一步開發(fā)了2-4英寸3C-n型SiC晶體的液相生長技術(shù)，6英寸也在研發(fā)中。兩種產(chǎn)品的尺寸、質(zhì)量與厚度均處于國際領(lǐng)先水平。公司注重人才發(fā)展，擁有多種人才發(fā)展渠道，勵志打造一支技術(shù)過硬、業(yè)務(wù)精湛的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊，發(fā)展成為國際一流的SiC襯底企業(yè)，促進(jìn)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（備注：以上信息僅根據(jù)現(xiàn)場整理未經(jīng)嘉賓本人確認(rèn)，僅供參考！）