近日，常州臻晶半導體有限公司與南昌大學國際材料創(chuàng)新研究院正式簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將聚焦“8英寸厚SiC單晶的低成本制備”這一產(chǎn)業(yè)核心課題，依托臻晶半導體自主研發(fā)的液相法碳化硅長晶爐及全套工藝技術(shù)支持，開展深度聯(lián)合攻關(guān)。
圖片來源：江西省公共資源交易平臺截圖
臻晶半導體成立于2020年，是一家專注于液相法碳化硅長晶爐，籽晶粘接爐，籽晶，襯底研發(fā)制造的高新技術(shù)企業(yè)，主營產(chǎn)品為帶工藝的液相法碳化硅電阻長晶爐及液相法碳化硅籽晶、襯底等產(chǎn)品。公司創(chuàng)始人陸敏博士擁有超30年化合物半導體經(jīng)驗，其中近10年深耕液相法長晶技術(shù)，是國內(nèi)該領(lǐng)域最早、最頂尖的專家之一。
南昌大學國際材料創(chuàng)新研究院則依托南昌大學“雙一流”學科優(yōu)勢，以及國家硅基LED工程技術(shù)研究中心等國家級平臺，在半導體材料領(lǐng)域積累了深厚的科研積淀。此次牽頭合作的吳建教授長期深耕半導體材料的理論計算、制備與工程應用，主持多項國家重點研發(fā)計劃課題，將帶領(lǐng)科研團隊聚焦8英寸晶體生長機理、缺陷控制策略、成本優(yōu)化模型等前沿核心問題，為技術(shù)突破提供堅實的學術(shù)支撐。
吳建教授也強調(diào)：“液相法是大尺寸、高質(zhì)量碳化硅襯底極具潛力的生長路線。臻晶團隊在產(chǎn)業(yè)化推進中展現(xiàn)出的速度和執(zhí)行力令人贊嘆，期待通過共建研發(fā)平臺，快速實現(xiàn)從技術(shù)探索到產(chǎn)業(yè)應用的突破，產(chǎn)出具有市場前景的成果?！?/p>
液相法賦能SiC襯底升級，國產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈加速技術(shù)突圍
液相法全稱為“液相外延生長法”（Liquid Phase Epitaxy，LPE），是碳化硅（SiC）單晶襯底制備的關(guān)鍵技術(shù)路徑之一，其核心原理是在高溫環(huán)境下，將碳化硅原料溶解于特定金屬溶劑（如鉻、硅等合金）形成飽和熔液，通過精準調(diào)控溫度場、濃度場及生長界面動力學條件，使碳化硅原子在籽晶表面以層狀方式有序沉積，最終生長出高質(zhì)量單晶。與主流的物理氣相傳輸法（PVT）相比，液相法的技術(shù)邏輯更偏向“精準調(diào)控原子沉積”，從而形成獨特的技術(shù)特征。
作為第三代半導體的核心支撐材料，碳化硅（SiC）襯底的大尺寸、高質(zhì)量、低成本制備一直是制約產(chǎn)業(yè)規(guī)模化應用的關(guān)鍵壁壘。當前主流的PVT法存在生長周期長、缺陷控制難度大、成本居高不下等痛點，而液相法憑借晶體完整性高、生長晶碇厚、成本潛力大等顯著優(yōu)勢，已成為突破技術(shù)瓶頸的核心方向，被業(yè)內(nèi)視為下一代SiC襯底制備的主流技術(shù)路徑之一。
液相法產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以核心技術(shù)突破為前提，當前，清華大學、西安交通大學等科研院校通過數(shù)值模擬等手段，深入探索晶體旋轉(zhuǎn)、溫度場調(diào)控等對6英寸及以上大尺寸單晶生長的影響，為工藝優(yōu)化提供科學支撐。
企業(yè)方面，目前國內(nèi)專注于液相法的企業(yè)聚焦細分領(lǐng)域打造核心競爭力。
其中常州臻晶半導體以全鏈條布局為特色，業(yè)務覆蓋長晶設備研發(fā)、晶體生長、晶片制備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在8英寸單晶規(guī)?；苽浼夹g(shù)上快速突破。
北京晶格領(lǐng)域則主攻特色襯底產(chǎn)品，其制備的P型襯底電阻率低于0.05Ω·cm，3C型襯底電阻率低至0.4mΩ·cm，可滿足高壓功率器件、車規(guī)級芯片等特殊場景需求。
此外，液相法產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟離不開上下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同支撐。在上游設備端，晶盛機電等國產(chǎn)設備企業(yè)已實現(xiàn)8英寸外延設備等高國產(chǎn)化率突破，為液相法企業(yè)提供設備保障。
在下游應用端，隨著新能源汽車、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芴蓟杵骷枨蟮谋l(fā)，液相法制備的低成本、高質(zhì)量襯底正逐步進入下游驗證階段，形成“設備-材料-器件-應用”的協(xié)同驗證體系。
（集邦化合物半導體 金水 整理）
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