碳化硅具有高熱導率、高擊穿電場、高飽和電子漂移速度、良好的耐輻射性和化學穩(wěn)定性、GaN的近晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)等優(yōu)勢。當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體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）。期間，“碳化硅襯底、外延生長及其相關設備技術”分會上，北京晶格領域半導體有限公司總經(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)，以及晶格領域的最新研究進展。

當前，碳化硅晶圓面臨著諸多挑戰(zhàn)，涉及低良率導致高價格，質量有待進一步提高，產(chǎn)量有限，P型和3C SiC襯底晶圓帶來新機遇等。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現(xiàn)P型摻雜。

解決方法面臨著形態(tài)不穩(wěn)定性、溶液內含物、多型增長的挑戰(zhàn)。在求解方法的研究方面，晶格領域的設備涉及加熱系統(tǒng)、高真空系統(tǒng)、晶種和坩堝的提升和旋轉系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)、運行穩(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。

晶格領域最新研究進展涉及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，北京晶格領域半導體有限公司執(zhí)行董事監(jiān)總經(jīng)理，博士，畢業(yè)于中國科學院物理研究所，2023年獲得北京市科技新星榮譽稱號。已發(fā)表SCI論文6篇，申請發(fā)明專利17項（已授權3項）。

自2016年起開始進行液相法生長碳化硅晶體技術研究，結合液相法生長晶體的技術特點改造設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、籽晶提拉等晶體生長工藝進行了大量且深入的基礎研究，成功實現(xiàn)晶體尺寸從2英寸快速突破到6英寸，在晶體生長速度、生長質量以及生長厚度方面也取得了巨大進步，達到國際領先水平。

2020年6月，創(chuàng)立了國內首家采用液相法技術制備SiC襯底的企業(yè)—北京晶格領域半導體有限公司，實現(xiàn)了液相法碳化硅生長產(chǎn)業(yè)化技術成果轉化落地，目前已建成的實驗線具備年產(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方面取得了重大突破，襯底質量逐步接近市場化需求，已經(jīng)開始進行下游驗證，在國內首次攻克了液相法SiC晶體生長產(chǎn)業(yè)化技術，即將進入產(chǎn)業(yè)化擴產(chǎn)階段。該技術大范圍推廣將推動SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關于晶格領域

晶格領域半導體有限公司于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)重點關注的創(chuàng)新型高技術企業(yè)。 晶格領域是國內首家以液相法為核心技術生長SiC晶體的企業(yè)，掌握具有自主知識產(chǎn)權的液相法SiC晶體生長技術。相較當前主流的物理氣相傳輸法晶體生長技術，液相法能有效提高晶體質量，降低生產(chǎn)成本，并能有效解決目前行業(yè)內高質量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，公司進一步開發(fā)了2-4英寸3C-n型SiC晶體的液相生長技術，6英寸也在研發(fā)中。兩種產(chǎn)品的尺寸、質量與厚度均處于國際領先水平。公司注重人才發(fā)展，擁有多種人才發(fā)展渠道，勵志打造一支技術過硬、業(yè)務精湛的專業(yè)技術團隊，發(fā)展成為國際一流的SiC襯底企業(yè)，促進第三代半導體產(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，僅供參考?。?nbsp;