我國第三代半導體材料制造設備取得新突破

　　近日，863計劃先進制造技術領域“大尺寸SiC材料與器件的制造設備與工藝技術研究”課題通過了技術驗收。

　　通常，國際上把碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等寬禁帶半導體材料稱之為第三代半導體材料。其在禁帶寬度、擊穿場強、電子飽和漂移速度、熱導率等綜合物理特性上具有更加突出的綜合優(yōu)勢，特別在抗高電壓、高溫等方面性能尤為明顯，由于第三代半導體材料的制造裝備對設備真空度、高溫加熱性能、溫度控制精度以及高性能溫場分布、設備可靠性等直接影響SiC單晶襯底質(zhì)量和成品率的關鍵技術有很高的要求，長期以來制約著我國第三代半導體材料的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

　　在國家863計劃的支持下，由新疆天科合達藍光半導體有限公司牽頭，中科院物理研究所、半導體研究所、浙江大學等單位共同參與的研發(fā)團隊成功研制了滿足高壓SiC電力電子器件制造所需的4-6英寸SiC單晶生長爐關鍵裝備，形成了我國具有自主知識產(chǎn)權的4-6英寸SiC單晶生長爐關鍵裝備體系。所研制的4-6英寸通用型SiC單晶爐，實現(xiàn)了“零微管”(微管密度<1個/cm2)4英寸SiC單晶襯底和低缺陷密度的6英寸SiC單晶襯底的制備技術，掌握了相關外延工藝技術，生長出12μm、17μm、35μm、100μm等不同厚度的SiC外延晶片，并制備了1200V、1700V、3300V、8000V碳化硅二極管系列產(chǎn)品。已在市場上批量推廣使用。

　　滿足高壓電力電子器件制造所需的4-6英寸通用型SiC單晶生長爐及其配套生長工藝的成功研發(fā)，有效促進了碳化硅襯底、外延、器件等制造技術的進步，提高了國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的整體設計能力和制造水平，對推動第三代半導體材料、器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，降低產(chǎn)業(yè)鏈成本，提升我國寬禁帶半導體產(chǎn)業(yè)的核心國際競爭力具有重要的現(xiàn)實意義。