- 国产SiC高温外延装备研制成功
南方日报讯(记者/肖霞通讯员/关瑶)4月14日,笔者从季华实验室获悉,由季华实验室大功率半导体研究团队自主研发的SiC高温外延装备取得突破性进展,将解决我国第三代半导体SiC器件生产用关键工艺装备全部依赖进口的“卡脖子”问题。
该团队克服了国外技术封锁、疫情所导致的零部件交期过长,水、电、气配套条件不足等重重困难,充分的发挥主观能动性,用不到一年时间,完成了从模拟仿真、结构设计、温气场设计,加工采购,到系统软件的自主开发、安装调试及一系列软硬件联调工作,突破了多项交叉学科难题,并申请发明专利共计30余件,其中4件已获得专利授权,装备的基本功能和性能指标已达到设计的基本要求。目前,研究人员正在进行紧张的工艺调试。
SiC外延是SiC器件生产的全部过程中的核心工艺,生产所带来的成本占器件生产的全部过程的22%,其生产装备被欧美等发达国家垄断。该装备的成功研制将解决我国第三代半导体SiC器件生产用关键工艺装备全部依赖进口的“卡脖子”问题。
据介绍,该项目采用高稳定气体流场、压力场控制、感应加热、单片反应腔整机系统模块设计方案,结合自主开发的原位监控技术、在线清洗技术和涂层材料和工艺,以此来实现SiC外延的快速、高质量生长,同时提高设备正常运行的可靠性和稳定性。
值得一提的是,该设备核心部件全部采用国产,整机国产化率超过85%。设备实现了首次近30小时的稳定运行,本底真空度、漏率、控温精度等相关指标达到国际领先水平,升温速率、最高工艺温度等部分指标领先国际先进水平。
据悉,季华实验室大功率半导体团队同时展开SiC外延工艺及产品研制、SiC长晶工艺及装备开发、SiC离子注入工艺及装备开发,以科研为基础,工程化及应用化为目标,打造覆盖核心技术的全流程链研发中心,引领粤港澳大湾区的第三代半导体装备产业。
季华实验室是广东省首批省实验室之一,2018年首批专职运营团队进驻佛山,吹响全面建设号角。从成立之初,季华实验室就提出要做“顶天立地”的事情,既要“顶天”——瞄准国家重大专项,解决国家重大战略需求;又要“立地”——瞄准佛山产业共性关键技术需求,服务地方经济发展。不久前,季华实验室的珠三角首台超大尺寸SLM金属3D打印设备就在季华实验室研制成功。
目前,季华实验室建设学科覆盖光学工程、机械工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、材料科学与技术、生物医学工程六大学科方向,开展机器人及其关键技术、半导体技术与装备、先进遥感装备等八个研究方向。去年升空的“佛山一号”卫星,正是来自季华实验室的先进遥感装备研究方向。