PDF《浙江省拟提名 2019 年度国家技术发明奖项目公示内容》

? 浙江省拟提名

2019 年度国家技术发明奖项目公示内容 项目名称 微量掺锗直拉硅单晶技术及其应用 提名者 浙江省 提名意见: 直拉硅单晶材料是集成电路和光伏产业的基础材料,对集成电路和光伏产业的 发展起着决定性作用.

然而,直拉硅单晶的研发存在着两个重要的挑战: (1) 重掺直拉单晶硅衬底材料中存在严重的晶格畸变,容易导致生长的外延层中产 生失配位错,降低集成电路的成品率和可靠性;

(2)直拉单晶硅太阳电池在服 役过程中会发生严重的效率衰减的现象,造成巨大的经济损失.国际上一直没 有找到好的解决方法.项目组自

2001 年起,针对上述难题进行了近

20 年的研 究.在国际上首先提出了 有意掺入微量锗杂质来调控直拉硅单晶中缺陷 的 新思路,发明了微量掺锗直拉硅单晶及系列制备技术.项目进一步发明了基于 微量掺锗直拉硅单晶的微电子器件用外延、吸杂等工艺技术,实现了其在微电 子器件上的应用;

还发明了微量掺锗直拉硅单晶的低光衰减、薄片化等太阳电 池相关的技术,实现其在光伏产业中的应用,形成完整的产业化技术体系.项 目自

2007 年起在浙江金瑞泓公司等企业实现了大规模产业化应用,形成了具有 我国特色、自主知识产权的产品,满足了国家在微电子和光伏领域对直拉硅单 晶材料的需求.该项目发明的微量掺锗直拉硅单晶技术具有完全自主知识产权, 居国际领先水平,创造了显著的经济和社会效益,推动了我国硅材料产业的技 术进步.提名该项目为国家技术发明 二等奖. ? 项目简介: 直拉硅单晶是集成电路和光伏产业的基础材料.集成电路是信息产业的基 石,是国家最重要的高科技产业之一,2017 年我国集成电路年产值超过

5400 亿元.而太阳能光伏是国际上快速发展的新能源高新技术之一,我国已经成为国 际最大的光伏材料、 电池、 组件生产和应用的国家,

2017 年产值超过

4300 亿元;

而其中的高效太阳电池也是利用直拉硅单晶制备的,国际市场率为 30%以上.因 此直拉硅单晶的研究与开发对国民经济、科技、国防具有极其重要的意义.项 目在国际上提出 有意掺入微量锗杂质来调控直拉硅单晶中缺陷 的原创新思 路,发明了微量掺锗直拉硅单晶及系列技术.其主要创新点如下:(1) 发明了 微量掺锗直拉硅单晶及晶体生长系列技术, 在国际上首先实现了直径 100-300 mm 掺锗直拉硅单晶的生长和加工.(2) 发明了微量掺锗直拉硅单晶的重掺、外延 和吸杂等技术,实现其在微电子产业中的应用.(3) 发明了微量掺锗直拉硅单 晶的低光衰减、薄片化等太阳电池技术,实现了光伏产业中的应用.项目获国 家发明专利

24 项,美国发明专利

1 项;

发表 SCI 论文

48 篇,并受邀在材料类 国际顶级刊物 Material Science and Engineering: R 等国际学术期刊撰写长 篇综述论文

6 篇;

参编英文专著两部,在国际会议上做邀请报告

23 次.项目于

2007 年开始在浙江金瑞泓和西安隆基两家公司应用,在国际上率先规模生产 100-200mm 直径微量掺锗直拉硅单晶系列产品,200mm 硅片产品已经在微电子和 光伏产业得到了应用.产品满足了国家半导体产业的重大需求,推动了我国硅 材料产业的技术进步.项目获浙江省技术发明一等奖(2015 年) . ? 客观评价: (1)教育部在杭州召开了项目鉴定会.以中科院院士郑有医淌谖槌さ募ㄎ被嵋饧 为: 该研究成果创新性强,内容丰富,意义重大,居于国际领先水平. (2)产品经 信 息产业专用材料质量监督检验中心 检测, 表明: 微量掺锗直拉硅单晶的主要性能指标 (氧、 碳浓度以及少子寿命等) ,达到和超过国际普通直拉硅单晶的指标,完全满足微电子和光伏 器件的制造要求. (3)项目获