挑战碳化硅前沿科技的“小巨人”

耿倩　王添依

金秋十月，走进中国电科旗下的山西烁科晶体有限公司（简称“烁科晶体”）车间，最抢眼的就是一排排近3米高的碳化硅单晶生长设备。在这些设备内部超过2000℃的高温环境中，进行着惊人的化学反应——一个个碳化硅晶锭正在快速生长。

练就“独门绝技”

山西烁科晶体作为山西省第三代半导体产业链“链主”，是半导体材料碳化硅研发和生产的高新技术企业，全面掌握碳化硅生长炉、粉料合成、晶体生长到加工检测的工艺技术，实现了产业化。

从烁科晶体2018年“呱呱落地”，到入选第四批国家级“专精特新”小巨人企业，这家年轻的公司，承载着不普通的使命。成立不到4年，就形成了行业技术领先、工艺先进的碳化硅生产线，建成了国内规模最大、产能第一的碳化硅材料产业基地，碳化硅材料产能达到国内第一，市场占有率超过50%，为产业链安全稳定作出了重要贡献。

碳化硅是全球最先进的第三代半导体材料，具有耐高压、高频、大功率等优良的物理特性，是卫星通信、电动汽车、高压输变电、轨道交通等重要领域的核心材料。

“碳化硅单晶的制备一直是全球性难题，而高稳定的晶体生长工艺则是其中最核心的一环。”技术专家表示，烁科晶体反复钻研攻关，最终完全掌握了这项关键技术，并实现了高纯碳化硅单晶的商业化量产。

“国家急迫需要和长远需求，始终是我们的研发方向。”技术专家表示，烁科晶体充分发挥自身核心技术和产业规模优势，深耕碳化硅材料和大尺寸单晶研发“赛道”，自主研发碳化硅单晶生长炉，完成高纯碳化硅粉料制备，突破4英寸、6英寸碳化硅衬底产业化关键技术，攻克N型碳化硅单晶衬底和高纯半绝缘碳化硅单晶衬底制备难题，解决了“切、磨、抛”等工艺关键技术难点，不仅技术处于行业领先水平，还实现碳化硅粉料制备、单晶生长、晶片加工等全流程自主创新。

今年3月2日，山西烁科晶体又传出好消息：实现了8英寸N型SiC抛光片的小批量生产，助推国产8英寸N型SiC抛光片的批量化生产。

据介绍，由于SiC对温度及压力控制有着极其苛刻的要求，而且其本身具有的高硬度、高脆性、低断裂韧性等特点，大尺寸碳化硅单晶的制备及切割极具挑战性，而烁科晶体8英寸晶体和晶片的成功研制，则充分验证了公司的自主创新能力和专业研发实力。

勇担“链主”使命

在第三代半导体产业发展过程中，企业如同散落珍珠，串珠成链才能掘金未来。如今，烁科晶体作为“链主”肩负起了推进产业链补链延链强链的重任。

近年来，山西烁科晶体积极发挥龙头探路者作用，全力推进数字化转型，通过建设信息化系统，解决系统间数据孤岛的问题，确保产品生产管理与产品追溯，实现生产过程的人、机、料、法、环全方位系统管控，生产数据实时回传，构建了标准化、透明化、高效化的综合生产体系，不仅为科学决策提供了可靠数据支撑，也为产业链上下游企业数字化转型作出示范。

为了加快产业链延伸，烁科晶体正全力打造中国电科（山西）碳化硅材料产业基地，积极吸引下游客户与上游供应商入驻，形成产业链上下游一体化发展格局。“力争达到国内甚至在国际上来说都非常可观的规模。这样可以把上下游的很多企业都吸引过来，达到产业集群的优势。”

同时，为了进一步突破SiC产业技术壁垒，助力缩短国内外技术差距，推动SiC衬底等关键材料的国产化替代进程。烁科晶体本着生产一代、研发一代、储备一代的原则，每年至少拿出20%的收入用于科研投入，强化专业技术支撑能力。并持续针对碳化硅需求端的数据走向和消费趋势，深度研判市场趋势，适时启动产线扩产，为产业规模持续增長夯基固本。

“抢时间、抢速度，始终心怀攻克前沿关键技术、服务国家重大需求的决心和行动力。”技术人员满怀信心的话语，折射出山西烁科晶体奋战碳化硅材料技术前沿，支撑第三代半导体产业链起势腾飞的决心。