3大机构发力，将突破多项SiC、GaN难题

3大机构发力，将突破多项SiC、GaN难题

最近，国内第三代半导体研发传出利好消息，有望在一些关键技术上实现突破，打破瓶颈：

? 苏州：即将攻克碳化硅外延薄膜设备难题，设备将在今年9月底并试运行。

? 四川：将建设氮化镓材料产品中试实验线，有望实现4英寸以上GaN单晶技术瓶颈。

? 陕西：将建氮化镓和碳化硅2条中试线，解决关键共性技术研发难题。

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姑苏实验室:

将实现SiC外延设备突破

据《苏州日报》6月30日报道，姑苏实验室“G2110项目”即将攻克碳化硅薄膜的制备设备难题。

据介绍，目前该项目组已经完成单片6英寸碳化硅设备的整体方案设计，正在进行组装试验，预计今年9月底将完成调试并试运行。

姑苏实验室“第三代半导体碳化硅外延设备”项目由姑苏实验室与芯三代半导体科技（苏州）有限公司携手承担，于2020年底立项，项目总投资1.128亿元。

据预测，未来碳化硅外延生长设备需求将达500台，每台价值数千万元。但由于碳化硅的制备条件非常苛刻，目前国内市场的碳化硅制备设备主要依赖进口。而该项目一旦取得突破性进展，指标将达到国际先进水平。

另外，今年4月，姑苏实验室还与新美光（苏州）半导体科技有限公司联合攻关，研发化学气相沉积（CVD）SiC碳化硅部件产品。

据了解，2008年到2016年，TCK 碳化硅部件市占率超过80%，目前中国国内没有任何一家公司能够研制Solid CVD碳化硅部件。

据新美光总经理夏秋良介绍，新美光碳化硅采用CVD生长技术，在国内取得零的突破，预计2022年年底出样并通过客户认证，2023年实现量产。新美光碳化硅部件量产场地正在与各地政府洽谈，未来预计投入10亿元，在2024-2026年期间计划建设18条碳化硅CVD生产线。

川西实验室:

有望突破4英寸以上GaN单晶

四川雅安经开区6月30日发布消息称，当地将建设氮化镓材料中试实验线。

据介绍，6月28日，航空工业川西机器有限责任公司与国镓芯科（深圳）半导体科技有限公司举行了氮化镓联合实验室揭牌仪式，将建设生产线，以生产、加工、试验氮化镓材料。目前，该联合实验室项目已获批建设，正对外招标。

该实验室引进了国镓芯科公司，该公司的“乔焜博士团队掌握了高品质GaN单晶衬底的量产关键技术”。

据“三代半风向”了解，2020年6月，乔焜博士申请了一项专利《一种氮化镓单晶生长装置及生长方法》，可实现4英寸及以上氮化镓单晶的规模化生产，进而大大降低氮化镓单晶成本。

该专利提到，现有技术采用高温镍基合金制造GaN单晶生长容器，受限于高温镍基合金铸锭的最大重量及加工水平，现阶段GaN单晶生长容器内径仅能做到φ300mm以下，仅能实现4英寸规格GaN单晶的批量生产，且成本较高。

而该专利采用在生长容器内加热方式，且生长容器筒体采用预应力扁钢丝或扁钢带缠绕筒体，生长容器内径可做到φ1500mm及以上，远大于现有GaN单晶生长容器的尺寸，且将加热装置设置在生长容器内，可提高加热装置的加热效率，精确控制生长容器内各温区的温度，促进GaN单晶的稳定生长。

陕西将建2条中试线

突破关键共性技术

《陕西日报》6月16日报道提到，陕西将新增2条第三代半导体中试线。

陕西半导体先导技术中心表示，他们正在为碳化硅研发中试线的选址、实施方案等问题进行调研论证，与此同时，氮化镓研发中试线也在抓紧建设，预计年内初步建成。

据介绍，先导中心于2017年组建成立，由西安电子科技大学牵头，联合中国西电集团有限公司、西安高新区管委会共同发起。

在关键共性技术研发方面，先导中心成立了以中国科学院院士郝跃牵头的宽禁带半导体氮化镓、碳化硅技术研发和成果转化攻关团队。

为了弥补实验室成果向工业化量产推进的短板，氮化镓、碳化硅两条研发中试线正在加快建设。同时，先导中心还建立了公共测试和设计服务平台，购置各类设备上百套，为半导体产业小微企业提供集成电路、功率器件等相关测试和设计服务，减轻企业负担，帮助企业成长。

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