一排排3米多高的碳化硅單晶生長(cháng)設備整齊排列，設備內部超過(guò)2000℃的高溫環(huán)境中，日夜不停地進(jìn)行著(zhù)驚人的化學(xué)反應——一個(gè)個(gè)碳化硅晶錠快速“生長(cháng)”。

經(jīng)過(guò)10余天的生長(cháng)，長(cháng)成的碳化硅晶錠終于出爐，經(jīng)過(guò)切割、研磨、拋光、清洗等多道工序，成為一張張小薄片，它們將成為電動(dòng)汽車(chē)、5G基站等領(lǐng)域的芯片襯底。

好的襯底好似砌房子的基底，應用十分廣泛。8月30日，記者走進(jìn)中國電科旗下的山西爍科晶體有限公司生產(chǎn)車(chē)間，就被眼前的生產(chǎn)加工過(guò)程深深吸引。一張張小薄片，撐起公司核心科技，通過(guò)下游企業(yè)加工應用，走進(jìn)生產(chǎn)生活。

這是一家位于山西轉型綜改示范區成立僅5年的公司，從2018年成立，到入選第四批國家級專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)，再到成為“山西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈第三代半導體產(chǎn)業(yè)鏈‘鏈主’企業(yè)”，這家年輕的公司，已發(fā)展成為國內從事第三代半導體材料碳化硅生產(chǎn)和研發(fā)的領(lǐng)軍企業(yè)。

從“0”到“1”的技術(shù)突破

一片小小的碳化硅晶片襯底，作用有多大？

每生產(chǎn)一輛電動(dòng)汽車(chē)，至少要消耗半片碳化硅。山西爍科晶體有限公司總經(jīng)理助理毛開(kāi)禮介紹，碳化硅有非常獨特的性能優(yōu)勢。它具有較大的禁帶寬度，使得單個(gè)器件可以承載較高的電壓；較大的熱導率，工作可靠性強；較高的載流子遷移率，可滿(mǎn)足高頻率工作，節省能耗。

“碳化硅是支撐5G基建、特高壓輸變電、軌道交通、電動(dòng)汽車(chē)、新能源汽車(chē)充電樁等領(lǐng)域的關(guān)鍵核心器件，也被認為是5G通信宏基站芯片最理想的襯底，在眾多戰略行業(yè)有重要的應用價(jià)值和廣闊前景?！泵_(kāi)禮說(shuō)。

深耕碳化硅材料和大尺寸單晶研發(fā)“賽道”，山西爍科晶體有限公司通過(guò)多年自主攻關(guān)和潛心研究，全面掌握了碳化硅生長(cháng)裝備制造、高純碳化硅粉料制備工藝、N型碳化硅單晶襯底和高純半絕緣碳化硅單晶襯底的制備工藝，形成了碳化硅粉料制備、單晶生長(cháng)、晶片加工整套生產(chǎn)線(xiàn)，并建成了碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地。

在公司的主營(yíng)產(chǎn)品中，4英寸高純半絕緣碳化硅襯底國內市場(chǎng)占有率超過(guò)50%，位于碳化硅行業(yè)第一；6英寸N型碳化硅襯底正在不斷擴大產(chǎn)能，已成為公司新的增長(cháng)點(diǎn)。公司還是國內首家生產(chǎn)出8英寸N型碳化硅襯底和8英寸高純半絕緣碳化硅襯底的公司。這些產(chǎn)品不僅填補了國內碳化硅材料領(lǐng)域的空白，更代表了我國第三代半導體材料領(lǐng)域從“0”到“1”的技術(shù)突破。

一群人朝一個(gè)目標方向，持之以恒地努力。公司現已獲批為“山西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈第三代半導體產(chǎn)業(yè)鏈‘鏈主’企業(yè)”、國家級專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)。同步獲得了34項專(zhuān)利及軟著(zhù)授權，其中發(fā)明專(zhuān)利7項；2020年，公司還通過(guò)了ATF16949質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系和ISO45001職業(yè)健康安全管理體系認證。

從“1”到“100”的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

“相比于從‘0’到‘1’技術(shù)工藝開(kāi)發(fā)階段不斷試錯、不斷突破、樣本量少的困難，從‘1’到‘100’的規?；慨a(chǎn)階段則是另一番景象，時(shí)常面對的不是科學(xué)問(wèn)題，而是工程問(wèn)題，比如產(chǎn)品的良率控制等等?！泵_(kāi)禮說(shuō)，“本著(zhù)生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代的原則，公司每年至少拿出15%的研發(fā)經(jīng)費用于科研投入，強化專(zhuān)業(yè)技術(shù)支撐能力。同時(shí)，針對碳化硅需求端的數據走向和消費趨勢，深度研判市場(chǎng)趨勢，適時(shí)啟動(dòng)產(chǎn)線(xiàn)擴產(chǎn)，為產(chǎn)業(yè)規模持續增長(cháng)夯基固本。國家急迫需要和長(cháng)遠需求，始終是我們的研發(fā)方向?！?/span>

信息技術(shù)進(jìn)步的速度日新月異，強大的科研團隊是公司長(cháng)遠發(fā)展的保障。2023年春節剛過(guò)，山西爍科晶體有限公司收獲了上一年度“山西省科學(xué)技術(shù)獎—企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新獎”的榮譽(yù)。該獎項主要面向為山西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展作出突出貢獻企業(yè)進(jìn)行獎勵，也是山西省科學(xué)技術(shù)類(lèi)的最高獎項。作為十家上榜企業(yè)之一，該獎項是對公司在高質(zhì)量發(fā)展、創(chuàng )新業(yè)態(tài)、產(chǎn)業(yè)鏈延伸等方面成績(jì)的充分肯定，公司上下為之振奮。

“這一獎項，是對公司多方面工作的肯定?！泵_(kāi)禮表示，一是全力打造原創(chuàng )技術(shù)策源地，公司順利突破大尺寸單晶襯底研發(fā)的技術(shù)瓶頸，成功研制出國內第一片8英寸N型碳化硅晶片，實(shí)現從“0”到“1”的原始技術(shù)創(chuàng )新。二是持續壯大產(chǎn)業(yè)規模，依托碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地，公司快速推進(jìn)晶體生長(cháng)、加工檢測的產(chǎn)業(yè)化能力，持續釋放規模效益優(yōu)勢，穩步提升全產(chǎn)業(yè)鏈能力，為推進(jìn)碳化硅產(chǎn)業(yè)迭代升級，穩固產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng )新鏈、助力地方經(jīng)濟發(fā)展提供有力抓手。三是助力地方產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，公司積極履行山西省第三代半導體產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”企業(yè)使命，發(fā)揮龍頭企業(yè)示范作用和資源稟賦，有力推動(dòng)當地產(chǎn)業(yè)鏈快速建鏈成群進(jìn)度和招商引資工作，描繪了政企聯(lián)合的新型發(fā)展藍圖。

欲致其高，必豐其基。毛開(kāi)禮說(shuō)，公司將以此為契機，持續深化地區合作，進(jìn)一步聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)突破，加大基礎研究投入力度，實(shí)現從量的積淀邁向質(zhì)的飛躍，持續提升碳化硅材料國產(chǎn)化替代水平和應用規模，為實(shí)現高水平自立自強貢獻力量。

勇?lián)a(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”使命

“這是令人難忘的一天，在2022年5月27日，全省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(cháng)制工作會(huì )議召開(kāi)，會(huì )上為首批20家‘鏈主’企業(yè)隆重授牌。山西爍科晶體有限公司作為第三代半導體產(chǎn)業(yè)鏈‘鏈主’企業(yè)成功入選?！?/span>

這是一份榮譽(yù)，更是沉甸甸的責任。作為國內從事第三代半導體材料碳化硅生產(chǎn)和研發(fā)的領(lǐng)軍企業(yè)，這一次山西爍科晶體有限公司肩負起推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈補鏈延鏈強鏈的重任。

站在碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地上，這是一片正在開(kāi)發(fā)的沃土。產(chǎn)業(yè)基地于2019年4月開(kāi)工建設，9月主體封頂，12月設備開(kāi)始搬入，2020年2月實(shí)現項目投產(chǎn)，前后用時(shí)僅10個(gè)月。

目前產(chǎn)業(yè)基地已經(jīng)進(jìn)入滿(mǎn)產(chǎn)狀態(tài)，形成年產(chǎn)25萬(wàn)片N型碳化硅單晶晶片、5萬(wàn)片高純半絕緣型碳化硅單晶晶片的產(chǎn)能。擴產(chǎn)項目也即將進(jìn)入開(kāi)工建設階段，為實(shí)現碳化硅材料的規?；?、產(chǎn)業(yè)化夯實(shí)硬件基礎。擴產(chǎn)項目達產(chǎn)后，將形成150萬(wàn)片N型碳化硅單晶晶片、10萬(wàn)片高純半絕緣型碳化硅單晶晶片的產(chǎn)能。

“很多時(shí)候公司的發(fā)展要能跟得上產(chǎn)業(yè)的需求和發(fā)展?！泵_(kāi)禮認為，“當產(chǎn)業(yè)處于低迷狀態(tài)的時(shí)候，要做好提前布局和投入，當產(chǎn)業(yè)迎來(lái)真正增長(cháng)的時(shí)候，就能及時(shí)跟得上，才能獲取更大的市場(chǎng)份額?！?/span>

近年來(lái)，公司積極發(fā)揮龍頭探路者的作用，全力推進(jìn)數字化轉型，構建了標準化、透明化、高效化的綜合生產(chǎn)體系。為了加快產(chǎn)業(yè)鏈延伸，公司正在全力打造中國電科（山西）碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地，積極吸引下游客戶(hù)與上游供應商入駐，形成產(chǎn)業(yè)鏈上下游一體化發(fā)展格局，達到產(chǎn)業(yè)集群的優(yōu)勢。

瞄準“成為國內卓越，世界一流的碳化硅材料供應商”這一目標，山西爍科晶體有限公司將以國內市場(chǎng)為依托，重點(diǎn)部署海外市場(chǎng)，讓自主品牌“走出去”。