2024年是新中國(guó)成立75周年,是實(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃目標(biāo)任務(wù)的關(guān)鍵一年。為全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神和習(xí)近平文化思想,中國(guó)有研舉辦了“思想領(lǐng)航 賦能向新”優(yōu)秀故事征集活動(dòng)。參賽作品充分展現(xiàn)集團(tuán)上下深入貫徹落實(shí)“1+360+N”有研特色黨建工作體系,圍繞中國(guó)有研作為中央企業(yè)行業(yè)院所“托底、引領(lǐng)和賦能”三大核心功能,在服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略、強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)、履行社會(huì)責(zé)任、弘揚(yáng)時(shí)代新風(fēng)等方面作出的新貢獻(xiàn)、新成就,生動(dòng)講述了有研人在平凡崗位上創(chuàng)造非凡業(yè)績(jī)的奮斗故事。
本期推出“思想領(lǐng)航 賦能向新”有研故事系列展播(二)——牢記使命,區(qū)熔硅單晶創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)奔向新征程!
作者:有研硅 王永濤
區(qū)熔硅單晶創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),依托集成電路關(guān)鍵材料國(guó)家工程研究中心及有研半導(dǎo)體硅材料股份公司區(qū)熔事業(yè)部組建,是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展區(qū)熔硅單晶材料的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有核心成員9人,其中正高級(jí)工程師1人、高級(jí)工程師2人、生產(chǎn)技術(shù)人員6人。團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)開(kāi)展超高純區(qū)熔硅單晶制備技術(shù)、區(qū)熔單晶自動(dòng)放肩技術(shù)和區(qū)熔熱場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā);榮獲授權(quán)專(zhuān)利12篇,參與制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng),實(shí)現(xiàn)了8英寸區(qū)熔單晶的批量化生產(chǎn),是國(guó)內(nèi)僅有的兩家掌握相關(guān)技術(shù)的廠家之一,產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,同時(shí)有力推動(dòng)了區(qū)熔多晶和區(qū)熔爐的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用,有效彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)短板,保障了我國(guó)新能源、高鐵等領(lǐng)域用電力芯片供應(yīng)鏈自主可控。

10年前,即使是這樣優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)仍要面對(duì)殘酷的市場(chǎng)淘汰,不得不直面生死存亡問(wèn)題。進(jìn)入21世紀(jì)10年代中期,區(qū)熔硅單晶的市場(chǎng)價(jià)格直接腰斬,一度輝煌的區(qū)熔硅單晶產(chǎn)業(yè)變得不堪一擊,加之自身長(zhǎng)期存在的一些隱性問(wèn)題,在發(fā)展緩慢之后暴露出來(lái),讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)驚出一身冷汗。由于遠(yuǎn)離終端市場(chǎng),對(duì)市場(chǎng)需求的了解不夠充分,產(chǎn)品逐漸脫離市場(chǎng)。面對(duì)市場(chǎng)主流產(chǎn)品已經(jīng)逐步過(guò)渡到5英寸甚至是6英寸、8英寸產(chǎn)品時(shí),我們的產(chǎn)品仍集中在4英寸及以下,5英寸產(chǎn)品收率還不穩(wěn)定,6英寸產(chǎn)品還在研發(fā)。當(dāng)時(shí),還面臨著技術(shù)傳承斷層,生產(chǎn)效率、產(chǎn)品收率低于市場(chǎng)水平,生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于市場(chǎng)價(jià)格等一系列問(wèn)題。
回顧過(guò)往,我們何其自豪,歷史上的區(qū)熔硅單晶創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在1961年成功拉制了中國(guó)第一顆區(qū)熔硅單晶,在1990年至1999年相繼成功拉制了國(guó)內(nèi)第一顆3寸、4寸、5寸半導(dǎo)體級(jí)區(qū)熔硅單晶,是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展區(qū)熔硅單晶材料研究及產(chǎn)業(yè)化的單位。現(xiàn)如今技術(shù)落后、產(chǎn)品落后、前途暗淡、前景渺茫。從繁榮到衰敗的落差在大家心里形成了巨大的旋渦,讓人深陷其中,難以?huà)昝?。此時(shí)的團(tuán)隊(duì)出現(xiàn)了動(dòng)搖,有的老技術(shù)人員離開(kāi)了,新技術(shù)人員還未成長(zhǎng)起來(lái),想要堅(jiān)守拼搏下去的人此時(shí)也沒(méi)了方向,只能獨(dú)自?huà)暝D(zhuǎn)個(gè)不停。

2012年的區(qū)熔車(chē)間

2024年的區(qū)熔車(chē)間
迷茫之際,中國(guó)有研黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)趙曉晨多次前往有研硅順義廠區(qū)區(qū)熔硅單晶車(chē)間調(diào)研指導(dǎo),不斷鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員,并為未來(lái)的發(fā)展指明了方向。他指出,半導(dǎo)體區(qū)熔單晶硅片是半導(dǎo)體硅材料中的細(xì)分領(lǐng)域,已成為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域電力電子芯片供應(yīng)鏈中不可或缺的一環(huán),其高純度、高電阻率、低氧含量等優(yōu)點(diǎn),是制造高壓整流器等大功率器件、探測(cè)器、傳感器等敏感器件的核心材料,可廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、微波通訊、測(cè)控、導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)防建設(shè)具有十分重要的意義。特別是近年來(lái),伴隨高速鐵路、新能源汽車(chē)、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域的快速發(fā)展,建立在區(qū)熔硅單晶基礎(chǔ)上的中高壓功率器件展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,市場(chǎng)需求保持旺盛。他對(duì)團(tuán)隊(duì)成員寄予希望,我們要以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向,通過(guò)區(qū)熔硅單晶制備技術(shù)創(chuàng)新,不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量,保障核心材料自主可控;并希望我們時(shí)刻懷揣著激情與夢(mèng)想,懷揣著對(duì)未來(lái)的憧憬與渴望,以只爭(zhēng)朝夕的精神,加快推進(jìn)科技創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)進(jìn)程。

彷徨之際,有研硅黨總支書(shū)記、總經(jīng)理張果虎多次召開(kāi)技術(shù)討論大會(huì),大力支持項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),明確技術(shù)發(fā)展路徑。他鼓勵(lì)我們要積極發(fā)揮區(qū)熔硅單晶制備技術(shù)平臺(tái)優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步全面推進(jìn)原材料和設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,要積極與國(guó)內(nèi)多家材料供應(yīng)商和設(shè)備制造商建立合作關(guān)系,共同攻克技術(shù)難關(guān),逐步實(shí)現(xiàn)從多晶硅原料到拉晶設(shè)備的全面國(guó)產(chǎn)化,大大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,從源頭實(shí)現(xiàn)真正的國(guó)產(chǎn)替代。他也希望我們以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng),突出的科研能力,優(yōu)秀的綜合素質(zhì),不斷攻關(guān)研發(fā)過(guò)程中技術(shù)難點(diǎn),持續(xù)破解前進(jìn)道路上的發(fā)展難題。
區(qū)熔硅單晶創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向,以市場(chǎng)需求為指引,開(kāi)拓進(jìn)取,以人才引進(jìn)和科技創(chuàng)新為抓手,勤修內(nèi)功,技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升。
2021年,團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了自動(dòng)放肩技術(shù),超高純區(qū)熔硅單晶拉制技術(shù)和氣相摻雜區(qū)熔硅單晶拉制技術(shù)也持續(xù)提高,使得區(qū)熔硅單晶2021年的產(chǎn)量較2019年提升230%。
2022年,團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了8英寸半導(dǎo)體級(jí)區(qū)熔硅單晶的批量生產(chǎn),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;同時(shí),新車(chē)間升級(jí)改造完成,新區(qū)熔單晶爐也安裝到位,使得區(qū)熔硅單晶當(dāng)年產(chǎn)量較2021年提升41%。
2023年,團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出8英寸本征及氣摻區(qū)熔硅單晶,憑借其導(dǎo)電型號(hào)全、電阻率范圍寬、成本低、生產(chǎn)周期短的優(yōu)點(diǎn),極大擴(kuò)展了產(chǎn)品應(yīng)用范圍,已通過(guò)株洲中車(chē)、士蘭微、青島芯恩、艾佛廣通等廠家驗(yàn)證,并在2024年初實(shí)現(xiàn)8英寸區(qū)熔產(chǎn)品的批量銷(xiāo)售,有效彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)短板。


8英寸本征及氣摻區(qū)熔硅單晶
現(xiàn)如今,區(qū)熔硅單晶創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)正邁著堅(jiān)實(shí)的步伐,一路前行,走到了行業(yè)領(lǐng)域的前面,站在技術(shù)領(lǐng)域的排頭。未來(lái),我們將在黨組織的帶領(lǐng)下,不畏艱難,奮勇向前,引領(lǐng)區(qū)熔硅產(chǎn)業(yè)走向新征程!