高端硅基材料

高端硅基材料

  高端硅基材料研究方向起源于1985年成立的中科院离子束开放实验室,最初主要集中在绝缘体上硅(SOI)材料相关研究领域,先后承担863973等多项国家攻关项目。经过近30年的发展,掌握了多项SOI材料制备的核心技术并且发展出具有自主知识产权的Simbond工艺,成为国内最主要的SOI材料研究基地,于2001年孵化出上海新傲科技股份有限公司。目前该公司已经发展成国内领先的SOI材料生产基地,也是世界上屈指可数的SOI材料规模化供应商之一。因为出色的研究成果,我们先后获得2005年上海市科学技术进步一等奖,2006年国家科技进步一等奖, 2007年中国科学院科技成就奖。本方向学术带头人王曦研究员于2009年当选中国科学院院士,2017年获得上海市科技功臣奖。 

  进入2010年以来,本方向坚持以SOI材料研究为核心,与法国Soitec公司建立战略伙伴关系,拓展SOI材料制备技术路线,目前已经掌握SIMOXBondingSimbondSmart-cut等多种SOI制造技术。通过承担“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”研究项目,制备出国内第一片8英寸绝缘体上应变硅(sSOI)、绝缘体上锗硅(SGOI)、绝缘体上锗(GOI)、绝缘体上全耗尽SOI FD-SOI)。从2014年至今,连续七年组织召开国际FD-SOIRF-SOI论坛,该论坛已经成为全球最重要的SOI国际会议。 

  除了SOI材料以外,本方向的研究领域也向纵向和横向两个方向延伸。为了解决我国300mm单晶晶圆片自主制造的问题,本方向参与筹建了国内第一家300mm单晶硅晶圆厂-上海新昇半导体科技有限公司,目前该公司不但成功拉制出300mm单晶棒,而且已经实现大规模量产。针对未来高性能逻辑器件、5G通讯芯片、高可靠性功率器件对先进衬底材料的重大需求,我们也积极布局多种绝缘体上衬底材料制备技术前瞻性研究,重点攻克8英寸绝缘体上单晶石墨烯,及晶圆级绝缘体上铌酸锂、绝缘体上钽酸锂、绝缘体上碳化硅、绝缘体上氧化镓、绝缘体上III-V族化合物等一系列异质集成XOI材料制备技术难题,力争形成核心技术知识产权,打造完备的绝缘体上功能化材料制备技术体系,推进高性能硅基材料基础研究和工程化制造能力建设。基于材料革新对技术进步和产业发展的重要作用,我们目前积极探索材料研发新模式,以集成电路产业应用需求为导向,建设集成电路材料基因组创新体系,打造高通量实验、短流程工艺、高精度表征、材料计算、材料性能数据库等平台。 

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