在2000多攝氏度的長晶爐生長室內，一塊6英寸碳化矽晶體即將長成，它是新能源汽車動力系統極好的功率晶片材料，也是5G通訊、軌道交通、智慧電網等領域炙手可熱的關鍵材料……

感應長晶爐開爐中。黑龍江日報見習記者 周姿杉攝

　　近日，記者在哈爾濱科友半導體産業裝備與技術研究院有限公司（以下簡稱“科友半導體”）獲悉，在黑龍江省重大科技成果轉化項目等的支持下，開發的高性能碳化矽長晶裝備和高品質襯底産品實現規模化生産，形成了系列自主知識産權，獲得授權專利達133項，並實現規模銷售。

　　價值高於“鑽石”

　　走進位於哈爾濱松北（深圳龍崗）科技創新産業園12棟的科友半導體，在一間碳化矽長晶車間內，數十台長晶爐正按照設定好的程式有條不紊地工作。“通過爐外的感應線圈對爐內坩堝進行感應加熱，爐內的溫度、氣壓等工藝參數均實現了自動化高精密控制，5～7天的長晶全過程不需要任何人工操作。”科友半導體技術總監張勝濤告訴記者，這是公司自主研製的感應加熱式碳化矽生長裝備，實現了原料燒結、石墨結構蒸鍍涂層、籽晶保護、晶體退火、低應力晶體製備等一系列工藝技術開發。

　　在科友半導體的展廳內，記者看到了企業依託自主研發設備生長的6英寸和8英寸碳化矽晶體。6英寸晶體的厚度達到40毫米，8英寸晶體的厚度超過10毫米，用手摸上去，好似玻璃。而它們的價值，卻是玻璃望塵莫及的。

　　展廳內，琳琅滿目的“鑽石”飾品格外搶眼，通過放大鏡觀看，璀璨奪目。張勝濤介紹，這是莫桑鑽，是由半絕緣型碳化矽晶體加工而來的。而這，並不是科友半導體的目標。另一側展示的由碳化矽晶體加工而成的0.35毫米厚的6英寸和0.5毫米厚的8英寸圓形碳化矽襯底，才是這裡的主角。“與莫桑鑽相比，生産碳化矽襯底的技術難度更高，附加值也更高。”張勝濤説。

　　攻克核心技術難題

　　碳化矽是電力電子器件的主要襯底材料，是新能源汽車、光伏逆變器、5G通信等戰略性新興産業的基石，可降低能量損耗達50%以上。張勝濤介紹，在碳化矽産業鏈中，襯底製造技術壁壘高、價值量大，是未來碳化矽半導體大規模産業化推進的核心環節之一。而國外對碳化矽高端設備及産品進行技術封鎖，碳化矽襯底的産能缺口巨大。

　　為推動我國第三代半導體裝備及材料産業鏈自主可控，哈爾濱工業大學教授趙麗麗于2018年帶領技術團隊成立科友半導體，依託國家及省市科技項目，持之以恒開展碳化矽高端裝備設計及晶體材料研究。

　　“整個過程非常複雜和具有挑戰性，只要有一點點瑕疵就會前功盡棄。”趙麗麗介紹，“我們依靠自主研發，最終打破了技術壁壘，實現了核心關鍵技術自主可控。”

　　在省重大科技成果轉化項目“碳化矽襯底産業化關鍵技術研究”等的支持下，科友半導體解決了大尺寸碳化矽單晶製備易開裂、缺陷密度高、生長速率慢等技術難題，突破了碳化矽襯底産業化系列關鍵技術，完成了6英寸設備研製、生産線搭建、單晶襯底材料製備等，並在此基礎上進一步實現了8英寸碳化矽單晶襯底製備。今年2月，以中國科學院院士郝躍為主任委員的技術成果鑒定委員會鑒定，認為企業“‘8英寸碳化矽材料生長裝備及工藝’突破了産業化生長設備及工藝等關鍵技術，研發難度大，成果創新性強，具有自主知識産權，關鍵技術指標達到國內領先、國際先進水準。”

　　打造材料製備全産業鏈

　　專注研發“硬核”技術是科友半導體成功的關鍵。張勝濤説，“硬核”技術是企業的核心價值，目前科友半導體已累計投入研發經費近2000萬元，獲得授權專利達133項。自主研發的第三代半導體碳化矽産品不僅具有晶體生長週期短、良率高等優勢，而且將襯底成本降低了一半以上。

　　科友半導體建設的省重點項目第三代半導體産學研聚集區一期工程已投入生産，碳化矽長晶爐、籽晶、襯底等産品受到市場廣泛關注，客戶紛至遝來。

　　“我們將借此機會，快速推進産業化進程，在黑龍江形成更加完善的碳化矽産業生態，努力實現碳化矽材料從提純——裝備製造——晶體生長——襯底加工——外延晶圓的全産業鏈閉合，加快佔據國內以及國際市場份額。”趙麗麗説，第三代半導體産學研聚集區二期工程將於近期開工建設，建成後將實現年産導電型碳化矽襯底15萬片，科友的發展目標是成為全球第三代半導體關鍵材料供應商。（黑龍江日報記者 彭溢）