近日,在宁波晶钻科技股份有限公司的金刚石产业园内,一颗颗CVD大单晶金刚石如期上线。其中,一颗60 mm × 60 mm的单晶金刚石片映入眼帘。
据了解,该金刚石片采用的是同质外延生长技术,这不是晶钻科技的首次突破!
作为根植于宁波的民营企业,晶钻科技自2014年制备出第一颗CVD单晶金刚石以来,历经10余次技术迭代,已量产2英寸CVD单晶金刚石。2023年底,成功制备出3英寸CVD单晶金刚石,目前也已稳定批量化生产。如今产品再次升级,尺寸突破3.35英寸,并正在向4英寸以上单晶金刚石制备发起冲刺。
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微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)作为行业公认的制备大尺寸、高品质单晶金刚石的最佳手段。目前主要有两种技术路线:同质外延、异质外延。相比于异质外延生长,同质外延技术的优势在于其晶体质量高,内应力和位错密度低,同时能生长出较大的籽晶原料,从而提高面积增加效率,但技术也极具挑战性。
一直以来,晶钻科技走的是同质外延生长路线。60 mm × 60 mm的尺寸,换算成半导体行业晶圆常用单位,大约3.35英寸。这也是晶钻科技首次对外报道。
“加快形成新质生产力,就是要加快实现‘0到1’的颠覆性创新及‘1到100’的稳定性提升”。张军安董事长说道,“目前,我们的生产设备历经多轮升级迭代已扩充到1500台,这意味着,我们的大尺寸、高品质CVD单晶金刚石年产能已达200万克拉,跃居世界前列。”
目前晶钻科技已经形成了完整的金刚石材料、相关装备与应用等产业布局和标准化生产能力。其生产的CVD单晶金刚石的杂质含量< 10 ppb,表面粗糙度< 1 nm,能可控进行氮、硼元素掺杂,为金刚石材料的功能化应用夯实更加稳固基础。
从创新链的好技术到产业链的新应用,这是条漫长且艰难的道路。“长材料”仅仅是一个开始。
晶钻科技产能已具备,下一步就是加快与产业链上下游的创新联动。
张军安董事长介绍,“晶钻科技正加紧与相关企业和科研院所联合攻关开发。”
“晶钻科技要做的就是在完成产品、生长设备、工艺装备、加工装备及检验检测装备的自主创新后,紧紧围绕行业需求,持续创新与迭代,最终通过向下延伸、拓展应用,站在金刚石行业发展的最前沿。”
目前,晶钻科技高水平研发中心已从设计蓝图变为现实,其占地123亩,首期投资10亿元、建筑面积超80000㎡的现代化金刚石产业园已投入使用,这为企业实现科技成果转化增强了信心。
“国内第一家专业从事CVD单晶金刚石工业化生产的企业”、“第一台自主知识产权的MPCVD单晶金刚石生长设备”;“第一条自主知识产权的CVD大单晶金刚石工业化生产线”…… 这些已成为宁波晶钻科技股份有限公司的第一印象标签。未来,这条创新之路将会持续。