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连点成线,自主装备助力国产碳化硅芯片“换道超车”
来源:新闻中心
发布时间:2023年04月17日 编辑:新闻中心

  把碳化硅器件应用在新能源汽车上,能在保证汽车强度和安全性能的前提下,大大减轻汽车的重量,有效提升电动车10%以上的续航里程,减少80%的电控系统体积……今年以来,中国电科48所碳化硅外延炉出货量同比大幅增长。

  在国产新能源汽车高速发展的带动下,国产碳化硅芯片制造装备迎来绝佳发展机遇。然而,碳化硅材料高熔点、高密度、高硬度的特性,使芯片具备了耐高压、耐高温、低损耗等优越性能,但也对芯片制造装备提出更为严苛的要求,碳化硅外延生长炉就是其中的专用核心装备。

  碳化硅外延生长炉,主要用于在碳化硅晶圆衬底上生长同质外延材料,每一颗碳化硅芯片都是基于外延层制造的结晶。“外延工艺就跟冬奥会的冰面制造一样,相当于在‘衬底’上生长出符合要求的半导体‘冰面’。”48所技术专家表示,“冰面的好坏影响运动员的发挥,而外延层的优劣则将影响芯片的品质。因此,碳化硅外延生长炉是承接衬底和芯片制造的关键环节,直接影响芯片的等级和良率”。

  早期国内碳化硅外延片研究和生产几乎全部依赖进口,48所通过自主研发,研制出完全对标国外设备性能的6英寸碳化硅外延炉,经过用户上线使用验证,设备的技术指标均达到行业应用的主流水平,有力支撑了国产碳化硅芯片产业的大规模快速发展。

  随着国家第三代半导体技术创新中心(湖南)的实体化运行,48所以外延、注入、氧化、激活等专用装备为核心,结合立式扩散炉、PVD等通用设备和半导体芯片生产线建线经验,实现国内唯一从碳化硅外延到芯片核心设备的全覆盖,进一步助力国产碳化硅芯片制造“换道超车”。

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