第三代半导体材料制造 取得了新的突破

10月24日从科技部获悉，近日，863计划先进制造技术领域“大尺寸SiC材料与器件的制造设备与工艺技术研究”课题通过了技术验收。通常，国际上把碳化硅（SiC）、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料称之为第三代半导体材料。

其在禁带宽度、击穿场强、电子饱和漂移速度、热导率等综合物理特性上具有更加突出的综合优势，特别在抗高电压、高温等方面性能尤为明显，由于第三代半导体材料的制造装备对设备真空度、高温加热性能、温度控制精度以及高性能温场分布、设备可靠性等直接影响SiC单晶衬底质量和成品率的关键技术有很高的要求，长期以来制约着我国第三代半导体材料的规模化、产业化发展。

在国家863计划的支持下，由新疆天科合达蓝光半导体有限公司牵头，中科院物理研究所、半导体研究所、浙江大学等单位共同参与的研发团队成功研制了满足高压SiC电力电子器件制造所需的4-6英寸SiC单晶生长炉关键装备，形成了我国具有自主知识产权的4-6英寸SiC单晶生长炉关键装备体系。

所研制的4-6英寸通用型SiC单晶炉，实现了“零微管”（微管密度<1个/cm2）4英寸SiC单晶衬底和低缺陷密度的6英寸SiC单晶衬底的制备技术，掌握了相关外延工艺技术，生长出12μm、17μm、35μm、100μm等不同厚度的SiC外延晶片，并制备了1200V、1700V、3300V、8000V碳化硅二极管系列产品。已在市场上批量推广使用。

满足高压电力电子器件制造所需的4-6英寸通用型SiC单晶生长炉及其配套生长工艺的成功研发，有效促进了碳化硅衬底、外延、器件等制造技术的进步，提高了国内碳化硅产业链的整体设计能力和制造水平，对推动第三代半导体材料、器件产业发展，降低产业链成本，提升我国宽禁带半导体产业的核心国际竞争力具有重要的现实意义。