近日，中宜創(chuàng)芯宣布成功將碳化硅粉體純度突破8N，粉體純度提升至8N8（99.9999998%），刷新全球行業(yè)紀(jì)錄。這一里程碑標(biāo)志著我國在高端第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破，不僅打破了國際壟斷，也為中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈安全注入了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

碳化硅單晶生長，純度是第一個(gè)門檻

碳化硅是目前發(fā)展最成熟的第三代半導(dǎo)體材料，被應(yīng)用于新能源汽車、高鐵機(jī)車、航空航天和無線通信等多個(gè)領(lǐng)域。而其粉體純度直接影響單晶生長質(zhì)量和電學(xué)性能——尤其對大尺寸碳化硅襯底（如8英寸）。

一般認(rèn)為，SiC粉料顆粒尺寸不宜過小，過小粉料分解速率較快，會導(dǎo)致SiC單晶生長速度過快，使得生長的SiC單晶質(zhì)量不容易控制。除此之外，碳化硅襯底使用環(huán)境的不同生長用粉料合成技術(shù)也存在工藝不同，對于N型導(dǎo)電性單晶生長用粉料，要求雜質(zhì)純度高、物相單一；而對于半絕緣型單晶生長用粉料，則需要對氮含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。目前SiC粉體合成方法多樣，但適用于單晶生長的高純粉料制備方法有限，因此，制備高純SiC粉料一直是SiC單晶生長領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

中宜創(chuàng)芯：多環(huán)節(jié)創(chuàng)新突破

在此次純度提升之前，中宜創(chuàng)芯SiC半導(dǎo)體粉體500噸生產(chǎn)線已經(jīng)成功達(dá)產(chǎn)，產(chǎn)品純度最高達(dá)到99.99999%，成功吸引了30多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行試用和驗(yàn)證。

為了實(shí)現(xiàn)純度的再次突破，中宜創(chuàng)芯在多個(gè)核心環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性創(chuàng)新突破：首先中宜創(chuàng)新改變傳統(tǒng)分碳化硅破碎方式，自主引進(jìn)國內(nèi)首臺新型無污染碎料裝置，避免傳統(tǒng)破碎引入金屬或非碳化物雜質(zhì)。其次，采用先進(jìn)的粉體合成爐和自動化無污染破碎技術(shù)，不斷優(yōu)化研發(fā)流程，不僅將碳化硅粉體純度提升至8N8，還將正品率由55%增至85%，徹底攻破行業(yè)“卡脖子”難題。

中宜創(chuàng)芯所生產(chǎn)的碳化硅粉體產(chǎn)品具有顆粒度大、純度高、α相含量高（α-SiC）和游離碳低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合8英寸碳化硅厚單晶晶錠的生長。此前，該公司實(shí)驗(yàn)室已成功生長出河南省第一塊8英寸碳化硅單晶晶錠，驗(yàn)證了其碳化硅粉體在長晶方面的優(yōu)勢。近日，中宜創(chuàng)芯的碳化硅粉體也順利通過三安光電的產(chǎn)品驗(yàn)證，意味著產(chǎn)品品質(zhì)得到了認(rèn)可。

與此同時(shí)，中宜創(chuàng)芯正加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)落地。目前，中宜創(chuàng)芯一期500噸碳化硅半導(dǎo)體粉體生產(chǎn)線已順利達(dá)產(chǎn)。今年年底，二期工程將建成投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)2000噸年產(chǎn)能目標(biāo)。項(xiàng)目全部達(dá)產(chǎn)后，集團(tuán)的碳化硅粉體產(chǎn)品預(yù)計(jì)在國內(nèi)市占率將超過30%，全球市場率也將超過10%。

來源：中國平煤神馬報(bào)、粉體網(wǎng)