第三代半導(dǎo)體資料要害技能突破者

——記河北工匠、河北同光半導(dǎo)體股份有限公司總工程師楊昆
?
圖為楊昆(左二)與研制團隊成員一同檢查碳化硅單晶成長情況。河北日報通訊員穆貝攝

“現(xiàn)在，5G基站、新能源轎車充電樁、人工智能等新基建熾熱進行，而支撐新基建建設(shè)的技能中心之一就是第三代半導(dǎo)體資料。”日前，在河北同光半導(dǎo)體股份有限公司(以下簡稱同光股份)展廳，該公司總工程師楊昆一邊為記者展現(xiàn)碳化硅單晶樣品，一邊介紹第三代半導(dǎo)體資料的商場前景。

碳化硅單晶作為第三代半導(dǎo)體資料的中心代表，處在碳化硅工業(yè)鏈的最前端，是高端芯片工業(yè)開展的根底和要害。入職同光股份任總工程師后，楊昆帶領(lǐng)自主研制團隊，歷時7年時刻，不斷突破技能瓶頸，研制的碳化硅單晶各項技能目標已達世界先進水平，部分要害目標世界領(lǐng)先。今年，楊昆被評為河北工匠。

不計得失，立志霸占卡脖子難題

走進同光股份淶源廠區(qū)，只見一棟棟新建廠房拔地而起，一臺臺先進的出產(chǎn)、試驗設(shè)備正在有序運行。

“這兒的直徑4-6英寸碳化硅單晶襯底項目在去年9月投產(chǎn)，年產(chǎn)10萬片。”熬過了研制初期的困難，楊昆對未來開展充滿信心，方針是在未來成為全球重要的碳化硅單晶襯底供貨商。

2015年，楊昆從山東大學(xué)晶體資料研究所博士畢業(yè)，向他拋來橄欖枝的不乏北京的高校、國企、科研院所?？伤麙仐壉本└咝?，選擇了同光股份。

“其時公司剛建立3年，老板是圈外人，對行業(yè)了解少，急需專業(yè)人才。他到山東找了兩次，想讓我出任總工程師，全權(quán)負責(zé)研制造業(yè)。”而楊昆也在尋覓一個可以自在施展的渠道，實現(xiàn)自己的技能抱負。

其時，第三代半導(dǎo)體資料在我國通信、高壓輸變電、軌道交通、電動轎車等范疇的使用日益廣泛。“盡管商場需求量大，但嚴重依靠進口。”楊昆說，作為第三代半導(dǎo)體資料的中心代表，制備高純度碳化硅單晶，需要高純度的碳化硅多晶質(zhì)料。可就算是質(zhì)料，也只能從國外進口。“一千克碳化硅多晶質(zhì)料要價至少1萬元，但由于國外質(zhì)料雜質(zhì)少、純度高，只能咬牙花高價進口。”

這樣的現(xiàn)狀，讓楊昆很窩火。“不能總讓外國人卡脖子，干脆從根底做起，自己研制出產(chǎn)高純度碳化硅多晶質(zhì)料。”

可剛上手，楊昆發(fā)現(xiàn)公司現(xiàn)有的組成爐、長晶爐等硬件設(shè)備，不僅漏氣，冷卻水溫度動搖也大，嚴重影響晶體成長穩(wěn)定性。

硬件設(shè)備有必要進行晉級改造，可廠家最低報價200萬元，這關(guān)于草創(chuàng)公司來說，無疑是一筆巨款。楊昆提出撤銷自己的年底獎金，用來晉級設(shè)備。“老板拒絕了提議，但看到了我霸占卡脖子難題的決計，堅定了他設(shè)備改造的信心。”楊昆說。

楊昆親身參與改造設(shè)計，不但節(jié)省了大量本錢，設(shè)備晉級順利完成后，各項使用目標也顯現(xiàn)良好，為后期產(chǎn)品研制奠定了堅實根底。

不懼失利，打破國外廠商技能獨占

走進碳化硅單晶出產(chǎn)車間，只見一排排成長爐擺放整齊，2000多攝氏度的爐腔跳動著橘紅色光亮，一塊塊碳化硅晶體正在爐內(nèi)靜靜成長。“薄薄的晶片在爐里能成長成3厘米左右厚度的碳化硅晶體，加工后變成碳化硅單晶襯底，用于制造芯片。”楊昆說。

出產(chǎn)技能老練穩(wěn)定的背后，是無數(shù)次失利的洗禮。在碳化硅多晶質(zhì)料研制初期，雜質(zhì)含量始終居高不下。嘗試了多種計劃，毫無發(fā)展。楊昆說，那段時刻，大伙在會議室一碰頭就三四個小時，常常錯失飯點，只好泡方便面果腹。

通過數(shù)百爐次的組成試驗，終究突破了高純度碳化硅多晶質(zhì)料組成技能。制備的碳化硅多晶質(zhì)料中氮、硼、鋁等淺能級雜質(zhì)濃度從百萬分之一量級降到了近億分之一量級，優(yōu)于國外在售同類產(chǎn)品，制備本錢卻缺乏國外多晶質(zhì)料價格的20%。

憑著這股不服輸、敢應(yīng)戰(zhàn)的勁頭，楊昆帶領(lǐng)團隊先后霸占了高純碳化硅質(zhì)料組成、晶型和結(jié)晶質(zhì)量控制等要害技能難題，有力支撐了4英寸高純半絕緣碳化硅單晶襯底的量產(chǎn)，打破了國外廠商的技能獨占，實現(xiàn)了第三代半導(dǎo)體要害資料的自主可控。

現(xiàn)在，楊昆團隊的研制產(chǎn)品已包括直徑4-6英寸導(dǎo)電型和高純半絕緣型碳化硅單晶。經(jīng)檢測，各項技能目標均達到世界先進水平，填補了國內(nèi)高端晶片的商場空白。形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整技能道路，到現(xiàn)在，獲得授權(quán)專利達70余項。

搭建渠道，推動工業(yè)鏈整體立異開展

在同光股份研制出產(chǎn)基地，“第三代半導(dǎo)體資料檢測渠道”的金色銘牌格外閃亮。

“這小小的晶片，需要檢測20余項目標，每一片都要通過專業(yè)設(shè)備檢測才能確認目標是否合格。”楊昆指著一個6英寸單晶襯底樣品說，創(chuàng)業(yè)初期，公司沒有自己的專業(yè)檢測設(shè)備，每試制一個樣品都要去外地檢測，十天半月也不見得出結(jié)果。“檢測數(shù)據(jù)出不來，下一步就沒法進行，嚴重影響產(chǎn)品研制進展。”

楊昆向公司提議，干脆組建一個高水平的第三代半導(dǎo)體資料檢測專業(yè)渠道。楊昆的主意得到了河北大學(xué)、中科院半導(dǎo)體研究所、清華大學(xué)資料學(xué)院等專業(yè)機構(gòu)的支持。通過一年準備，“第三代半導(dǎo)體資料檢測渠道”在同光股份正式揭牌。“現(xiàn)在，該渠道除了滿意自己的檢測需求，還可為國內(nèi)第三代半導(dǎo)體上下游工業(yè)提供服務(wù)。”

以建立檢測專業(yè)渠道為契機，楊昆活躍推動科技立異資源的敞開同享。楊昆以為，第三代半導(dǎo)體工業(yè)環(huán)節(jié)多、鏈條長，要想開展第三代半導(dǎo)體工業(yè)，不能單打獨斗。只要依托工業(yè)渠道，整合全工業(yè)鏈資源，才能推動整個工業(yè)鏈立異開展。

現(xiàn)在，楊昆正與有關(guān)機構(gòu)密切協(xié)作，開展8英寸及更大直徑導(dǎo)電型碳化硅單晶制備及新式襯底加工工藝的研制探索，拓展在智能光伏、新能源轎車等范疇的使用優(yōu)勢。此外，他還帶領(lǐng)團隊與科研院所、上下游企業(yè)開展戰(zhàn)略協(xié)作，開展其他寬禁帶半導(dǎo)體體塊資料的研制。(來源：河北日報記者李連成)

標簽：

第三代半導(dǎo)體資料要害技能

（免費聲明：

1、本網(wǎng)站中的文章（包括轉(zhuǎn)貼文章）的版權(quán)僅歸原作者所有，若作者有版權(quán)聲明的或文章從其它網(wǎng)站轉(zhuǎn)載而順便有原所有站的版權(quán)聲明者，其版權(quán)歸屬以順便聲明為準。

2、本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載于網(wǎng)絡(luò)的資訊內(nèi)容及文章，我們會盡或許注明出處，但不排除來源不明的情況。如果您覺得侵犯了您的權(quán)益，請告訴我們更正。若未聲明，則視為默許。由此而導(dǎo)致的任何法律爭議和結(jié)果，本站不承擔(dān)任何責(zé)任。

3、本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的資訊內(nèi)容，僅代表作者本人的觀念，與本網(wǎng)站立場無關(guān)。

4、如有問題可聯(lián)系導(dǎo)航網(wǎng)編輯部，電話：010-88376188，電子郵件：bianjibu@okcis.cn）