[环球时报-环球网记者陈子帅邓孝慈]7月2日，在第二十六届中国科协年会主论坛上，中国科协发布2024紧要科知识题、工程时候穷苦和产业时候问题。“大尺寸半导体硅单晶品性管控表面与时候”入选十大工程时候穷苦，《环球时报》记者采访了中国工程院院士，中国自动化学会特聘参谋人、会士，清华大学诠释吴澄，对该课题进行解读。

半导体硅单晶是制造集成电路芯片最迫切的基础性材料，90%以上的集成电路芯片齐是制作在硅单晶上，因此，高品性半导体硅单晶的迫切性无庸赘述。突破关连时候，关于冲破国际把持，处置此边界的“卡脖子”问题，达成我国在集成电路硅材料边界中枢时候自主可控具有紧要兴趣。

制备半导体硅单晶的主要设施是直拉法，所弃取的开荒称为硅单晶助长炉，简称单晶炉。近百年来，依据此设施，集成电路材料阅历了由锗单晶向硅单晶的发展历程，达成了由助长直径不及1英寸到12英寸及以上、制造的芯片由微米制程到纳米制程的发展阶段。跟着集成电路芯片线宽的不断缩短，面前线宽可低至3纳米，进而对半导体硅单晶材料的品性见解忽视了更高的条款，如无弱势、低杂质、大尺寸等方面。如安在直拉硅单晶制备历程中达成对硅单晶材料宏不雅和微不雅品性的精确为止，是我国半导体硅单晶产业发展面对的穷苦。

面前，半导体硅单晶材料制备产业仍具有高度聚积的性情，以直径12英寸硅片为例，日、德、韩等境外5家企业占据90%以上的人人阛阓份额，形成了全国范围的把持。代表面前集成电路芯片主流制造水平的20nm及以下制程工艺所条款的高品性、大尺寸半导体硅片，我国主要依赖入口。该课题由西安理工大学诠释、晶体助长国度工程研究中心主任刘丁等众人忽视，开户交易据先容，面前我国的大尺寸半导体级硅单晶材料制备已进入产业化程度，但在硅片品性的一致性、良品率、助长开荒的可靠性以及助长工艺的相宜性等方面与全国先进水平存在一定差距。

“晶体材料而且是高品性、高良品率的晶体材料，是统共芯片的第全部难关。”中国工程院院士，中国自动化学会特聘参谋人、会士，清华大学诠释吴澄告诉《环球时报》记者，面前全国主流企业的晶体材料良品率在80%傍边，我国也接近这一水平，处辞全国前线。咱们有了好的基础，接下来，还要干预广大元气心灵调试工艺，缩短弱势和杂质。

不外，半导体硅单晶材料从时候研发、产业坐褥到阛阓销售具有投资限制大、训诲周期长、时候门槛高、产业把持强的罕见性情。“这是高干预、高风险、高讲述的工程，国度、科研单元和企业要协力推动这项研究。”吴澄说，这对我国高端制造业发展兴趣紧要。

众人以为，信息时候的新恶果、多学科交叉和会鼓舞翻新开始，形成新质坐褥力的新时候为处置此问题提供了先进、可行阶梯。将众人教授和半导体硅单晶助长的基本表面、中枢工艺与信息化时候深度和会、集成翻新，从中探索和形成简略辅导半导体硅单晶助长和达成硅单晶品性管控的科学表面和时候设施，是发展我国半导体硅单晶材料制备产业面对的要道工程时候难点和挑战。

吴澄也教导称，面前人人关于芯片的竞争处在一种“无序”情状，这种竞争是一把双刃剑，尽管推动了科技逾越，但也形成了资源蓦地。

中国工程院院士，中国自动化学会特聘参谋人、会士，清华大学诠释吴澄

2023年5月，吴澄院士在西安理工大学国度地点相聚工程研究中心辅导半导体硅单晶助长与品性管控工程履行。

（图片由受访对象提供）

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