论文部分内容阅读
在砷化镓分子束外延材料国际上规模生产的形势下,我国的砷化镓外延技术仍停留在实验室阶段。这已成为我国砷化镓基化合物半导体元器件发展的瓶颈,直接影响到我国国防现代化建设和信息化建设。化合物半导体外延材料的特殊性决定了它与器件、电路的关系是相辅相成的,长期靠从国外进口这种军民两用的外延材料会始终处于一种受制于人的被动局面。因此,在国内实现化合物半导体外延材料的产业化势在必行。而近日成立的北京圣科佳电子有限责任公司正是肩负了这样的历史使命。
在中国科学院物理所见到黄绮老师就象一切都已约定成序,没有太多的寒喧,没有刻意的说明,话题直接进入了即将在今年年底竣工的圣科佳厂房。按照蓝图,明年上半年拥有国际上一流的外延设备的生产线将投入运行,这将意味着制约我国新型微电子光电子元器件发展的外延材料瓶颈技术问题得到缓解。而面对这样具有非同小可意义的事,黄绮老师以至于整个圣科佳,更多的却是平静和物理学家特有的理性与自信,因为他们知道圣科佳肩负着怎样的重任和使命,圣科佳要做的事太多了,只有踏踏实实迈好每一步,才能走向辉煌!
作为我国第一家从事化合物半导体外延材料研究开发与生产的高新技术企业,圣科佳是以中国科学院物理研究所在分子束外延领域20余年的研究成果作为技术投入,与宁夏圣雪绒股份有限公司等7家公司以现金方式共同出资组建而成。公司注册资本6000万元人民币,第一期投资为1.7亿元人民币,在北京经济技术开发区占地面积20,495平方米,第一期建厂房5500平方米,超净面积1500平方米。公司将以生产化合物半导体(砷化镓、磷化铟基)光电子及微电子用的微结构分子束外延材料为主,第一期设计年生产能力为四英寸外延片30,000片。
外延材料的生命在于其广阔的市场前景
外延材料的特点是利用了半导体“能带工程理论”及具有单原子控制精度的分子束外延生长技术,将不同带宽度的半导体,按照特定的晶体结构,交替生长在砷化镓或磷化铟单晶衬底上,从而得到具有特殊电学、光学特性的人工功能材料。这些材料直接用于制造各种用硅无法制造的新型特殊器件与电路,其中包括高频、高速(1GHz-100GHz)低噪声及功率器件与电路,量子阱激光器与探测器(可见光-红外)等。
八十年代初,美国已经将GaAs技术的发展列为美国军用微电子光电子技术的战略重点,给予了高度重视。这些技术在现代信息战中发挥着决定性作用。它广泛应用于电子对抗、电子战、精确制导、预警探测、卫星通讯、雷达等领域。冷战结束后,砷化镓技术迅速向民用市场转移,其中GaAs单晶、外延材料的规模化生产,晶片尺寸向三英寸、四英寸和六英寸过渡,大幅度降低了器件制造成本,极大地推动了GaAs集成电路制造业的发展。到上个世纪末,在全球陆续出现了多条六英寸GaAs IC生产线,GaAs器件与电路成为现代无线通讯、光纤通讯、自由空间光通讯、短距离通讯向宽带高传输速率发展的核心技术。它的发展直接关系到IT工业的发展,也将从一个侧面反映一个国家在二十一世纪信息经济发展中高新技术的基础技术能力。因此它对半导体行业的技术进步、产业结构调整和高新技术产业的发展将会起到积极的推动作用。
正象以硅材料为基础的半导体和微电子工业一直遵循着的神奇的“摩尔定律”一样,化合物半导体外延材料市场的高速增长也迫使我们必需实现它的产业化,仅量子阱激光器及相关的光电器件一项其产值在1996年就达到35亿美元,2001年预计达60亿美元。在移动通讯领域,每年生长手机所需3英寸分子束外延材料大约20,000片以上。至于基站所需线性功率放大模块,CDMA工作模式更是百分之百需要PHEMT。然而如此巨大的市场空间却完全控制在外国人的手中。下面这份来自Business Communications Company,INC.,的研究统计更能说明这个问题:($Millions)
圣科佳是国内第一家化合物半导体外延材料的专业公司,国内尚无竞争对手,最主要的“强手”在国外,而世界上化合物半导体材料生产厂家共有四家:美国IQE Plc、法国Picogiga、新加坡MBE Technology和台湾Procomp Informatics。其中新加坡MBE Technology公司的技术主管及主要技术骨干均为中国科学院物理研究所和半导体所原来的分子束外延科技人员,新加坡MBE Technology公司听说中国科学院物理所成立圣科佳的消息后,主动提出合作,在圣科佳成立的当日英国的有关媒体也通报了这个好消息,因为这可能会极大的缓解外延材料用户的窘况。
一流的技术打造一流的企业
化合物半导体工业分三个环节,第一是拉制单晶,通过切、磨、抛等工艺,做成衬底;第二是在单晶衬底上外延生长具有特定功能的多层单晶薄膜;第三是经过器件工艺线流程,将外延材料制成器件与电路。北京圣科佳电子有限责任公司从事的第二个环节的生产,是生产各种外延材料的专业企业。
化合物半导体技术有别于硅技术的最关键环节是外延技术。它是在半导体能带理论的指导下,人为的将不同带隙、不同晶格常数的化合物半导体材料交替生长在一起,将通常硅器件工艺中使用的扩散掺杂步骤,融入外延生长过程,因此外延材料是具有特定光电特性功能材料。分子束外延技术作为制备外延材料的主要手段之一,被称为原子级加工技术。它是在10-11毫巴的超高真空条件下,蒸发不同超高纯材料,将其以单原子层的控制精度,淀积在衬底上。到达衬底的各类原子按照衬底的晶体晶格排列,向外延伸,完成多层单晶薄膜材料生长。这是一项综合性极强的高新技术。
由周均铭教授主持的物理研究所化合物半导体实验室曾为我国分子束外延技术、砷化镓基分子束外延材料的研究和发展做出过重大贡献,长期承担着国家重大科学研究项目。科研人员十分重视外延材料的应用,从八十年代初就与相关的器件研制单位建立起良好的合作关系,对促进加速我国新型砷化镓异质结多种元器件的研制,起过不可忽视的作用,获得国家及中国科学院的多项奖励。物理所将为圣科佳源源不断地输送高技术人才,成为圣科佳坚实的技术后盾。目前公司半导体外延材料生产线项目已被北京市计委确认为国家鼓励发展的内外资项目,公司从英国进口的生产型V100型分子束外延设备已于2002年4月19日免税进口,其它检测设备也将在七、八月到,并投入使用。一个国际一流的生产实验基地已形成。公司总经理周均铭在谈到圣科佳的发展时自信地说:“中国的高科技并不差,物理所的实验条件是国际一流的,人才的后备力量也很充足,这为材料的不断更新发展做好了准备,而这一点正是高科技企业发展的原动力,在科技含量极高的化合物半导体材料领域,只有一流的技术才能打造一流的企业”。周总也深信圣科佳的成立必将引来更多的投资。
任重道远,实干为先
作为化合物半导体外延材料的新公司,要能够在市场竞争中占有一席之地,首先要占领国内市场。未来的两年是圣科佳走向成熟的时期,必须要与器件单位有一个长期的磨合过程,而这个过程是艰苦的。占领了国内市场,圣科佳的使命就完成了一半,因为我国最起码在这项技术上能摆脱受制于人的局面,更不用说对巨大的IT产业的带动作用。二十多年来一直想把这项技术产业化的周均铭博士对这个问题早有认识,并早在十多年前就与南京55所和石家庄13所这两个GaAs器件生产用户建立了良好的合作基础,目前这两家的外延片主要靠进口。圣科佳成立后,将充分利用国内唯一一家化合物半导体外延材料公司的优势,以企业的方式向他们提供高质量稳定的产品,为产品提供大量的反馈信息,逐渐取代国外的公司,这是打开国际市场的重要条件。
按照2002年国际上对CaAs集成电路市场的分析,它的生产重心有向亚洲,特别是韩国、台湾转移的趋势,而韩国在化合物半导体外延材料方面是弱项,圣科佳已计划在近期抓紧开辟韩国市场的工作。
没在太多的渲染,没有太多的炒作,圣科佳有的只是上下一致的忙碌与充实,为了迎接明天的朝阳,圣科佳在稳步追赶时间,追赶与国外落下的距离,让我们共同期待圣科佳辉煌的一刻吧!
本刊编辑部 杨兰芳
在中国科学院物理所见到黄绮老师就象一切都已约定成序,没有太多的寒喧,没有刻意的说明,话题直接进入了即将在今年年底竣工的圣科佳厂房。按照蓝图,明年上半年拥有国际上一流的外延设备的生产线将投入运行,这将意味着制约我国新型微电子光电子元器件发展的外延材料瓶颈技术问题得到缓解。而面对这样具有非同小可意义的事,黄绮老师以至于整个圣科佳,更多的却是平静和物理学家特有的理性与自信,因为他们知道圣科佳肩负着怎样的重任和使命,圣科佳要做的事太多了,只有踏踏实实迈好每一步,才能走向辉煌!
作为我国第一家从事化合物半导体外延材料研究开发与生产的高新技术企业,圣科佳是以中国科学院物理研究所在分子束外延领域20余年的研究成果作为技术投入,与宁夏圣雪绒股份有限公司等7家公司以现金方式共同出资组建而成。公司注册资本6000万元人民币,第一期投资为1.7亿元人民币,在北京经济技术开发区占地面积20,495平方米,第一期建厂房5500平方米,超净面积1500平方米。公司将以生产化合物半导体(砷化镓、磷化铟基)光电子及微电子用的微结构分子束外延材料为主,第一期设计年生产能力为四英寸外延片30,000片。
外延材料的生命在于其广阔的市场前景
外延材料的特点是利用了半导体“能带工程理论”及具有单原子控制精度的分子束外延生长技术,将不同带宽度的半导体,按照特定的晶体结构,交替生长在砷化镓或磷化铟单晶衬底上,从而得到具有特殊电学、光学特性的人工功能材料。这些材料直接用于制造各种用硅无法制造的新型特殊器件与电路,其中包括高频、高速(1GHz-100GHz)低噪声及功率器件与电路,量子阱激光器与探测器(可见光-红外)等。
八十年代初,美国已经将GaAs技术的发展列为美国军用微电子光电子技术的战略重点,给予了高度重视。这些技术在现代信息战中发挥着决定性作用。它广泛应用于电子对抗、电子战、精确制导、预警探测、卫星通讯、雷达等领域。冷战结束后,砷化镓技术迅速向民用市场转移,其中GaAs单晶、外延材料的规模化生产,晶片尺寸向三英寸、四英寸和六英寸过渡,大幅度降低了器件制造成本,极大地推动了GaAs集成电路制造业的发展。到上个世纪末,在全球陆续出现了多条六英寸GaAs IC生产线,GaAs器件与电路成为现代无线通讯、光纤通讯、自由空间光通讯、短距离通讯向宽带高传输速率发展的核心技术。它的发展直接关系到IT工业的发展,也将从一个侧面反映一个国家在二十一世纪信息经济发展中高新技术的基础技术能力。因此它对半导体行业的技术进步、产业结构调整和高新技术产业的发展将会起到积极的推动作用。
正象以硅材料为基础的半导体和微电子工业一直遵循着的神奇的“摩尔定律”一样,化合物半导体外延材料市场的高速增长也迫使我们必需实现它的产业化,仅量子阱激光器及相关的光电器件一项其产值在1996年就达到35亿美元,2001年预计达60亿美元。在移动通讯领域,每年生长手机所需3英寸分子束外延材料大约20,000片以上。至于基站所需线性功率放大模块,CDMA工作模式更是百分之百需要PHEMT。然而如此巨大的市场空间却完全控制在外国人的手中。下面这份来自Business Communications Company,INC.,的研究统计更能说明这个问题:($Millions)
圣科佳是国内第一家化合物半导体外延材料的专业公司,国内尚无竞争对手,最主要的“强手”在国外,而世界上化合物半导体材料生产厂家共有四家:美国IQE Plc、法国Picogiga、新加坡MBE Technology和台湾Procomp Informatics。其中新加坡MBE Technology公司的技术主管及主要技术骨干均为中国科学院物理研究所和半导体所原来的分子束外延科技人员,新加坡MBE Technology公司听说中国科学院物理所成立圣科佳的消息后,主动提出合作,在圣科佳成立的当日英国的有关媒体也通报了这个好消息,因为这可能会极大的缓解外延材料用户的窘况。
一流的技术打造一流的企业
化合物半导体工业分三个环节,第一是拉制单晶,通过切、磨、抛等工艺,做成衬底;第二是在单晶衬底上外延生长具有特定功能的多层单晶薄膜;第三是经过器件工艺线流程,将外延材料制成器件与电路。北京圣科佳电子有限责任公司从事的第二个环节的生产,是生产各种外延材料的专业企业。
化合物半导体技术有别于硅技术的最关键环节是外延技术。它是在半导体能带理论的指导下,人为的将不同带隙、不同晶格常数的化合物半导体材料交替生长在一起,将通常硅器件工艺中使用的扩散掺杂步骤,融入外延生长过程,因此外延材料是具有特定光电特性功能材料。分子束外延技术作为制备外延材料的主要手段之一,被称为原子级加工技术。它是在10-11毫巴的超高真空条件下,蒸发不同超高纯材料,将其以单原子层的控制精度,淀积在衬底上。到达衬底的各类原子按照衬底的晶体晶格排列,向外延伸,完成多层单晶薄膜材料生长。这是一项综合性极强的高新技术。
由周均铭教授主持的物理研究所化合物半导体实验室曾为我国分子束外延技术、砷化镓基分子束外延材料的研究和发展做出过重大贡献,长期承担着国家重大科学研究项目。科研人员十分重视外延材料的应用,从八十年代初就与相关的器件研制单位建立起良好的合作关系,对促进加速我国新型砷化镓异质结多种元器件的研制,起过不可忽视的作用,获得国家及中国科学院的多项奖励。物理所将为圣科佳源源不断地输送高技术人才,成为圣科佳坚实的技术后盾。目前公司半导体外延材料生产线项目已被北京市计委确认为国家鼓励发展的内外资项目,公司从英国进口的生产型V100型分子束外延设备已于2002年4月19日免税进口,其它检测设备也将在七、八月到,并投入使用。一个国际一流的生产实验基地已形成。公司总经理周均铭在谈到圣科佳的发展时自信地说:“中国的高科技并不差,物理所的实验条件是国际一流的,人才的后备力量也很充足,这为材料的不断更新发展做好了准备,而这一点正是高科技企业发展的原动力,在科技含量极高的化合物半导体材料领域,只有一流的技术才能打造一流的企业”。周总也深信圣科佳的成立必将引来更多的投资。
任重道远,实干为先
作为化合物半导体外延材料的新公司,要能够在市场竞争中占有一席之地,首先要占领国内市场。未来的两年是圣科佳走向成熟的时期,必须要与器件单位有一个长期的磨合过程,而这个过程是艰苦的。占领了国内市场,圣科佳的使命就完成了一半,因为我国最起码在这项技术上能摆脱受制于人的局面,更不用说对巨大的IT产业的带动作用。二十多年来一直想把这项技术产业化的周均铭博士对这个问题早有认识,并早在十多年前就与南京55所和石家庄13所这两个GaAs器件生产用户建立了良好的合作基础,目前这两家的外延片主要靠进口。圣科佳成立后,将充分利用国内唯一一家化合物半导体外延材料公司的优势,以企业的方式向他们提供高质量稳定的产品,为产品提供大量的反馈信息,逐渐取代国外的公司,这是打开国际市场的重要条件。
按照2002年国际上对CaAs集成电路市场的分析,它的生产重心有向亚洲,特别是韩国、台湾转移的趋势,而韩国在化合物半导体外延材料方面是弱项,圣科佳已计划在近期抓紧开辟韩国市场的工作。
没在太多的渲染,没有太多的炒作,圣科佳有的只是上下一致的忙碌与充实,为了迎接明天的朝阳,圣科佳在稳步追赶时间,追赶与国外落下的距离,让我们共同期待圣科佳辉煌的一刻吧!
本刊编辑部 杨兰芳