第三代半導體材料禁帶寬度大,具有擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優(yōu)勢,不僅能在更高溫度下穩(wěn)定運行,適用于高電壓、高頻率場景,還能以較少的電能消耗,獲得更高的運行能力。
尤其以碳化硅(SiC)為代表的第三代半導體材料,隨著制備工藝逐步成熟,生產成本不斷降低,碳化硅在下游新能源汽車、光伏發(fā)電、儲能等應用領域的滲透率持續(xù)提高,碳化硅半導體整體市場規(guī)模呈現快速增長態(tài)勢。而碳化硅晶片作為襯底材料,主要技術難點在于晶體生長,碳化硅晶體生產設備的穩(wěn)定性和質量一致性具有關鍵作用。
全球半導體設備制造商德國PVA TePla集團本次亮相半導體行業(yè)盛會 SEMICON China 2024,向行業(yè)展示其最新打造的國產碳化硅晶體生長設備“SiCN”。 德國PVA TePla集團半導體業(yè)務中國區(qū)負責人謝秀紅介紹:“該設備專為中國市場定制,并結合半導體行業(yè)生產特點,將德國的設計經驗和理念與中國本土化生產配套能力優(yōu)勢聯合,采用PVT法(物理氣相傳輸工藝)生產碳化硅晶體,計劃于2024年第二季度投入市場?!?/p>
圖源:SEMICON China 2024,PVA TePla媒體會,德國PVA TePla集團半導體業(yè)務中國區(qū)負責人謝秀紅
“SiCN”具有如下特點,
- 定制化:特定的晶體生長工藝通常是企業(yè)的高度機密,定制化晶體生長平臺對于驗證和優(yōu)化其工藝至關重要。PVA TePla可為客戶提供專業(yè)定制化解決方案,以滿足行業(yè)獨特的工藝和知識產權需求,從而實現無縫擴展以進行大規(guī)模生產。
- 靈活性:“SiCN”的設計可采用和更換成熟供應商的標準組件以及定制組件,保證設備可以使用最新的研發(fā)成果,實現持續(xù)的技術進步。
- 可靠生產:“SiCN”系統(tǒng)設計緊湊,自動化程度高,可最大化節(jié)約整體運營空間,同時方便維護,可實現可靠的大規(guī)模生產??蛻暨€可整合如加料小車、多種真空泵選項和測量設備等其他部件,進一步提升系統(tǒng)功能。
- 高生產效能:晶體生長過程需要具備在超過2,000°C的高溫條件下長時間運行,因此優(yōu)異的能源效率可以實現更佳的成本效益?!癝iCN”采用經驗證的低能耗感應線圈設計,實現高效率的感應加熱,有效降低能耗,優(yōu)化生產成本。
值得關注的是,作為最早將碳化硅晶體設備引入中國市場的企業(yè)之一,德國PVA TePla集團是全球領先的材料和測量測試技術領域高科技解決方案供應商,成立于1991年,業(yè)務遍布全球8個國家,其中亞洲地區(qū)貢獻39%的營業(yè)收入。近年來集團營業(yè)收入保持穩(wěn)定增長并呈現加速態(tài)勢,2022年和2023年營業(yè)收入分別增長31.8%、28%。
圖源:SEMICON China 2024,PVA TePla媒體會
德國PVA TePla集團已在全球范圍內銷售SiC晶體生長系統(tǒng),并與全球領先的主流碳化硅襯底材料供應商共同研發(fā)并為其提供長晶設備,其設備穩(wěn)定性和產品質量一致性,在大尺寸碳化硅材料的研發(fā)過程中起到了關鍵作用。德國PVA TePla集團致力于融合中德前沿技術優(yōu)勢,“SiCN”融匯了中國的本土化采購、生產配套能力和德國的技術積累和傳承,通過設備更好的可靠性和一致性運行,有效提高良品率,在降低制造成本的同時達到更優(yōu)效益,幫助下游客戶有效提高最終產品的附加值和核心競爭力。
謝秀紅表示:“西安普發(fā)半導體作為實現德國PVA集團中國布局的戰(zhàn)略平臺,將為集團公司實現設備零部件的國內采購、加工制造、安裝調試提供本地支持,致力于實現高端設備國產化,服務于中國半導體材料市場,為中國半導體和集成電路產業(yè)實現原材料的技術突圍提供強有力的支持。”
碳化硅市場高質量發(fā)展離不開產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)廠商的協同助力,以PVA TePla為代表的設備廠商們正持續(xù)推動技術創(chuàng)新,提供高效可靠的生產設備和精準的服務支持,滿足市場對高性能碳化硅產品的不斷增長的需求。