【原创】寻找“国产好粉材”之中宜创芯高纯碳化硅粉体


来源:中国粉体网   空青

[导读]  中宜创芯登顶全球碳化硅粉体纯度塔尖。

中国粉体网讯  【编者按】粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,近些年,国内粉体材料工业转型升级成效显著,综合实力稳步增长,国际竞争力持续增强,一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范,有效改善了国内高端粉材的紧缺局面,提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。中国粉体网通过寻找“中国好粉材”这一活动,以期促进相关企业更好发挥示范作用,引领中国粉体工业的发展,并让“好粉材”发出它们更大的光彩。


碳化硅单晶生长,纯度是第一个门槛


随着科学技术的飞速发展,半导体材料的革新速度也进一步加快,以SiC为代表的第三代宽禁带半导体越来越受到人们的关注。SiC具有宽带隙、高临界击穿场强、高热导率、高载流子饱和迁移率等优点,特别适合于制造高频、大功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件,是半导体材料领域中较有前景的材料之一。


中宜创芯生产的碳化硅粉


SiC粉体在单晶生长过程中发挥着重要作用,其粉体纯度直接影响单晶生长质量和电学性能——尤其对大尺寸碳化硅衬底(如8英寸)。一般认为,SiC粉料颗粒尺寸不宜过小,过小粉料分解速率较快,会导致SiC单晶生长速度过快,使得生长的SiC单晶质量不容易控制。除此之外,针对不同应用场景的碳化硅衬底,其生长所需粉料的合成技术需适配差异化的工艺路线,目前SiC粉体合成方法多样,但适用于单晶生长的高纯粉料制备方法有限,因此,制备高纯SiC粉料一直是SiC单晶生长领域的研究热点。


蝶变三次,坚守碳化硅材料


河南中宜创芯发展有限公司(简称:中宜创芯)是中国平煤神马集团控股子公司,主要开展碳化硅半导体粉体的研发和生产,主导产品为芯片的基础材料。中宜创芯如今登顶全球碳化硅粉体纯度塔尖的成绩,要从三次蝶变开始说起。


第一次蝶变:进军光伏市场


20世纪90年代初,隶属平煤集团的安置型集体企业易成新材成立,主营冶炼黑碳化硅块,处于磨料磨具产业链前端,附加值低。2000年赴日调研发现,日本企业能将其原料加工至4000#以上,而当时易成新材仅能生产1500#产品。此后,公司便启动技术攻关,联合国内主要出口商并与日本SUMCO合作,进军精细微粉领域。2004年光伏行业兴起,易成新材全力投入精细微粉研发生产,成功转型为国内首家生产符合国际JIS标准碳化硅精细微粉的厂家。由此,易成新材从集体企业蜕变为国家高新技术企业及行业龙头,获评SUMCO优秀供应商并参与行业标准制定。


第二次蝶变:调整方向,上市


为了实现更大的发展,2010年底,易成新材启动上市计划。但2011年下半年起,欧美“双反”调查导致光伏行业下滑,国家收紧光伏企业上市。面对行业困境,易成新材在中国平煤神马集团支持下,果断转向与新大新材重组以实现资产证券化。2013年5月16日,重组增发股份在深交所成功上市。重组后的易成新能成为中国平煤神马集团第三家上市公司,2015年即融资超8亿元,开启了集团向新能源新材料战略转型的序幕。此次重组成为中国创业板首例也是迄今唯一的成功反向收购案例,实现了易成新材的二次蝶变。


第三次蝶变:向高端市场迈进


2018年,中国平煤神马集团对易成新材进行产业战略调整。2022年2月,河南省主要领导调研时指示大力发展第三代碳化硅半导体材料,集团将此重任交给易成新材。团队迅速成立课题组,调研明确了碳化硅半导体的战略地位,卡脖子属性。为谨慎推进,集团决定先建示范线,易成新材克服设备采购难题,团队边干边学,仅用67天于2022年建成示范线,成功产出国内一流水平的碳化硅粉体和晶锭,填补河南空白。2023年5月24日,依托易成新材优势,中宜创芯成立,进军新赛道。



中宜创芯:多环节突破


2023年6月20日,中宜创芯年产2000吨碳化硅半导体粉体项目(一期)开工。目前,中宜创芯一期500吨碳化硅半导体粉体生产线已顺利达产。2025年年底,二期工程将建成投产,实现2000吨年产能目标。项目全部达产后,集团的碳化硅粉体产品预计在国内市占率将超过30%,全球市场率也将超过10%。


中宜创芯所生产的碳化硅粉体产品具有颗粒度大、纯度高、α相含量高(α-SiC)和游离碳低等优点,特别适合8英寸碳化硅厚单晶晶锭的生长。此前,公司实验室已成功生长出河南省第一块8英寸碳化硅单晶晶锭,验证了其碳化硅粉体在长晶方面的优势。此外,中宜创芯的碳化硅粉体也顺利通过三安光电的产品验证,意味着产品品质得到了认可。


中宜创芯在项目加速建设的同时,研发创新也不停。建成浙大平煤神马碳化硅半导体联合实验室,形成完整碳化硅功能材料产品质量研发管控体系;与连科半导体深度合作,组建中宜连科联合研发平台,形成大型成套设备研发体系等等。短短一年多的时间,中宜创芯先后完成管理创新2项、创新成果近10项,攻克多个行业难题,产品纯度从最初的6N(99.9999%)提升到7N(99.99999%),到7N8(99.999998%),再到现在的8N8(99.9999998%),接近世界行业塔尖。建成国内最大碳化硅半导体粉体生产装置,形成了一批具有核心技术的知识产权,填补多个行业空白。


从摸索进军碳化硅精细微粉,到进军资本市场,再到进军碳化硅半导体材料,都是敢于突破“陌生区”的勇气。从粉体制备到设备研发再到产品管控体系,中宜创芯敢于突破是一次次实现蝶变的厚重根基。


来源:

河南省企业联合会:企业样本|中宜创芯:深耕三十年 领跑“芯“赛道

第三代半导体产业、粉体网


(中国粉体网编辑整理/空青)

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作者:空青

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