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第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势，不仅能在更高温度下稳定运行，适用于高电压、高频率场景，还能以较少的电能消耗，获得更高的运行能力。
尤其以碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体材料，随着制备工艺逐步成熟，生产成本不断降低，碳化硅在下游新能源汽车、光伏发电、储能等应用领域的渗透率持续提高，碳化硅半导体整体市场规模呈现快速增长态势。而碳化硅晶片作为衬底材料，主要技术难点在于晶体生长，碳化硅晶体生产设备的稳定性和质量一致性具有关键作用。
全球半导体设备制造商德国PVA TePla集团本次亮相半导体行业盛会 SEMICON China 2024，向行业展示其最新打造的国产碳化硅晶体生长设备“SiCN”。 德国PVA TePla集团半导体业务中国区负责人谢秀红介绍：“该设备专为中国市场定制，并结合半导体行业生产特点，将德国的设计经验和理念与中国本土化生产配套能力优势联合，采用PVT法（物理气相传输工艺）生产碳化硅晶体，计划于2024年第二季度投入市场。”
图源：SEMICON China 2024，PVA TePla媒体会，德国PVA TePla集团半导体业务中国区负责人谢秀红
“SiCN”具有如下特点，
- 定制化：特定的晶体生长工艺通常是企业的高度机密，定制化晶体生长平台对于验证和优化其工艺至关重要。PVA TePla可为客户提供专业定制化解决方案，以满足行业独特的工艺和知识产权需求，从而实现无缝扩展以进行大规模生产。
- 灵活性：“SiCN”的设计可采用和更换成熟供应商的标准组件以及定制组件，保证设备可以使用最新的研发成果，实现持续的技术进步。
- 可靠生产：“SiCN”系统设计紧凑，自动化程度高，可最大化节约整体运营空间，同时方便维护，可实现可靠的大规模生产。客户还可整合如加料小车、多种真空泵选项和测量设备等其他部件，进一步提升系统功能。
- 高生产效能：晶体生长过程需要具备在超过2,000°C的高温条件下长时间运行，因此优异的能源效率可以实现更佳的成本效益。“SiCN”采用经验证的低能耗感应线圈设计，实现高效率的感应加热，有效降低能耗，优化生产成本。
值得关注的是，作为最早将碳化硅晶体设备引入中国市场的企业之一，德国PVA TePla集团是全球领先的材料和测量测试技术领域高科技解决方案供应商，成立于1991年，业务遍布全球8个国家，其中亚洲地区贡献39%的营业收入。近年来集团营业收入保持稳定增长并呈现加速态势，2022年和2023年营业收入分别增长31.8%、28%。
图源：SEMICON China 2024，PVA TePla媒体会
德国PVA TePla集团已在全球范围内销售SiC晶体生长系统，并与全球领先的主流碳化硅衬底材料供应商共同研发并为其提供长晶设备，其设备稳定性和产品质量一致性，在大尺寸碳化硅材料的研发过程中起到了关键作用。德国PVA TePla集团致力于融合中德前沿技术优势，“SiCN”融汇了中国的本土化采购、生产配套能力和德国的技术积累和传承，通过设备更好的可靠性和一致性运行，有效提高良品率，在降低制造成本的同时达到更优效益，帮助下游客户有效提高最终产品的附加值和核心竞争力。
谢秀红表示：“西安普发半导体作为实现德国PVA集团中国布局的战略平台，将为集团公司实现设备零部件的国内采购、加工制造、安装调试提供本地支持，致力于实现高端设备国产化，服务于中国半导体材料市场，为中国半导体和集成电路产业实现原材料的技术突围提供强有力的支持。”
碳化硅市场高质量发展离不开产业链各个环节厂商的协同助力，以PVA TePla为代表的设备厂商们正持续推动技术创新，提供高效可靠的生产设备和精准的服务支持，满足市场对高性能碳化硅产品的不断增长的需求。
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