瀚天天成：打造中国“碳化硅谷”

瀚天天成工作人员身着无尘服，在千级洁净间内操作碳化硅外延晶片生产设备。

东南网7月31日报道（福建日报记者　林世雄　廖丽萍　文/图）

核心提示：3年前，赵建辉博士率领他的海归团队，创办了瀚天天成电子科技（厦门）有限公司。就是这样一个年轻的高新技术企业，在碳化硅外延晶片研发和生产上，取得了巨大突破，产品填补了国内在该领域的多项空白，让落后于国际数十年的中国半导体产业能够重新赶超世界先进水平，也让福建成为国内碳化硅产业基础最优的地区之一。

目前，瀚天天成正积极拓展与上下游企业的合作，未来，有望在福建建立庞大而完整的产业集群，带动千亿产业链，打造中国的“碳化硅谷”。

上月，省委省政府工作检查组在厦门展开工作检查时，瀚天天成作为厦门国家火炬高技术产业开发区2600多家企业中唯一的企业代表，接受检查组的检查和指导，得到高度肯定。

核心技术实现“中国造”

7月5日，瀚天天成发布了碳化硅外延晶片高端产品。该产品将为株洲南车时代电气股份有限公司研发3300V碳化硅功率器件提供碳化硅外延晶片。据了解，3300V碳化硅功率器件若研发成功，将极大提升动车组的整体性能和工作效率，使中国具备打造具有自主知识产权的新一代动车组的实力。

碳化硅，是继第一代硅、锗和第二代砷化镓等材料之后的第三代新型半导体材料，将取代硅，特别是取代硅电力芯片在国民经济几乎每一个领域的应用。作为碳化硅半导体产业链中的中游产品，碳化硅外延晶片对整个产业起着承上启下的作用。

2011年3月，瀚天天成在厦门火炬高新（翔安）产业区建立规模量产的生产基地，注册资金1.42亿元，成为国内第一家研发、生产和销售碳化硅半导体外延晶片的中美合资高新技术企业；

2012年3月，瀚天天成成为中国第一家提供商业化3英寸和4英寸碳化硅外延晶片的企业，产品达到国际先进水平，并填补国内空白；

今年4月，瀚天天成完成第一笔商业化6英寸碳化硅外延晶片订单，成为中国首家提供商业化6英寸碳化硅外延晶片的生产商，同时，也是国际上仅有的4家6英寸碳化硅外延晶片生产商之一。目前，公司承担了1项国家02专项项目和2项国家863项目。

“虽然与早已产业化发展碳化硅半导体的美、日等科技大国相比，我们在该领域的起步晚了许多年，但现在，在技术上，我们已经与先进国家站在了同一起跑线上。”对于未来产业的发展，瀚天天成的技术领军人赵建辉充满信心。

作为国际上最早开始碳化硅半导体材料和器件研究的学者之一，赵建辉1988年获得美国卡内基梅隆大学工学博士，是美国第一个因对碳化硅研发及产业化做出重大贡献而被评选为国际电机电子工程院士的领军者。2011年，他应我省的邀请，怀揣着一颗报效故土、造福百姓的赤诚之心，率领团队回国创办了瀚天天成。

“碳化硅半导体不仅仅是个项目，也是一个产业，是要成为科技大国不能没有的基础性核心产业。”赵建辉说。

在赵建辉看来，放弃国外优越的条件，归国从零开始，不光是为了让国人享受到碳化硅半导体带来的转型发展红利，更是要让这一产业的核心技术实现“中国造”，提升国家的综合竞争力。

工作人员在做碳化硅外延晶片产品表面质量的显微镜检测。

绿色经济潜力无限

自上世纪50年代，第一代半导体材料硅点燃了信息产业发展的“星星之火”之后，如今，95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路是由硅材料制作的。但是，由于硅材料越来越无法满足进一步节能、抗高温、耐高压、抗辐射等方面的要求，碳化硅半导体应运而生，成为引领第二次电子革命的核心。

据介绍，功率器件的市场规模到2050年将达到8000亿元，与2001年的800亿元相比，将增长9倍。碳化硅可直接取代的产业规模超过千亿美元，具有强大的“火车头效应”，牵引数万亿元的产业链。

当然，作为因绿色经济兴起而催生出的战略新兴产业，碳化硅半导体带来的远不止是可观的“钱景”。

与传统硅器件相比，碳化硅电力芯片不仅可以降低75%的能量耗损，还能大幅度减少电力设备的体积和重量，降低各项设备系统的成本并提高系统的可靠性。基于其优异的半导体性能，碳化硅被广泛应用于电力、钢铁、石油、航空航天、半导体照明、电子产品等领域。随着消除雾霾、节能减排、建设低碳社会等生态建设被提上议事日程，碳化硅也成为助推产业转型升级的重要力量。

在接受采访时，赵建辉对碳化硅材料的绿色效益感慨颇深。他举例说，根据《求是》杂志署名文章，如果对国内低效电机进行全面改造，每年可节约用电1500亿千瓦时，约等于2座三峡水电站的年发电量，可产生750亿元的节电效益。“而对低效电机的改造，仅是碳化硅半导体在众多领域中的应用之一。”赵建辉说。

巨大的应用前景和市场潜力，也让行业竞争更加激烈。如何在国际市场上获得一席之地？瀚天天成给出的答案是——注重研发，提高产品质量，降低生产成本。

在半导体制造领域，增大晶片尺寸是提高半导体产品竞争力的最佳途径。与目前市面上普遍使用的4英寸晶片相比，通过完全同样的工序，一片6英寸碳化硅外延晶片的芯片(器件)产出量是4英寸晶片产出量的2.4倍，能够有效降低器件生产的成本。目前，瀚天天成自主研发的碳化硅外延晶片，在海外市场已获得7家企业的商业订单，其中已经通过测试评价的有3家。经过测评，使用瀚天天成的外延晶片，器件（芯片）产出率超过美、日等国家的技术，达到国际领先水平。除此之外，瀚天天成正积极通过与上下游企业的合作，寻求更大的发展空间。

4英寸外延晶片生产设备内部

打造千亿美元产业集群

“厦门市政府对中船重工的积极扶持，让我们看到了上游产品发展的好前景。”瀚天天成总经理郑忠惠告诉记者，目前，他们正积极与中船重工725所厦门材料研究院商谈合作事宜，希望共同发展碳化硅衬底行业。

瀚天天成的勃勃雄心包括，建成一个碳化硅半导体研发、生产和销售基地，吸引海内外一大批相关联的高科技公司入驻，共同打造一个新型电力电子器件产业集群，形成千亿美元的产业链。

郑忠惠说，在推动建设千亿美元高效节能电力电子产业集群上，福建可谓天时地利人和。首先，25年的碳化硅半导体研发正好进入产业化的初始阶段，此时投资碳化硅产业正当其时；其次，在产业链上，福建不仅在中游企业中占据绝对优势，还拥有如闽东电机、东南汽车、金龙汽车、科华恒盛、中船重工等碳化硅器件的重要终端用户群。通过与这些用户的强强合作，以及终端产品市场的带动，可以形成材料、器件和应用的整个产业链互补式发展与整体提升。

近日，被业内称为国家产业新政的《国家集成电路产业发展推进纲要》由国务院正式发布。新政的出台，给国内集成电路产业注入了新希望。

不过，新政在带来政策红利的同时，也将引来更多的市场参与者，这意味着未来的竞争不容小视。业内人士表示，福建碳化硅半导体产业在迎来发展大好机遇的同时，也面临着巨大的挑战。把握时机，助力企业做大做强，政府部门应给予大力支持。

“中国的硅材料半导体产业发展与国际先进水平相比，落后了许多年，如今恰逢碳化硅半导体产业化发展的起步期，能不能抓住这次机遇，关乎中国的科技产业，特别是电子科技产业下一个50年的竞争力。”郑忠惠说。

创新创造，把竞争力攥在手里

福建日报记者　林世雄

在接受采访时，赵建辉给记者举了这样一个事例——我国电力系统某大型企业在研发了一款新产品后，迟迟无法推向市场。究其原因，竟是因为缺少核心电力芯片，而拥有该项技术的外国企业又因为担心对手的强大，不愿将电力芯片卖出。这个事例充分说明，如果没有自主知识产权的核心技术作为后盾和支撑，那么经济发展只能是无根之木、无源之水，难以自主、长久维系。

数据显示，2013年，中国半导体芯片进口额高达2313亿美元，同比增长20.5%，已经连续10余年居全国各类进口产品之首。打破垄断，获得自主权，显得尤为重要。

在企业的发展过程中，瀚天天成始终把创新创造、掌握具有自主知识产权的核心技术放在重要位置，不仅建成了一支以海归成员为核心的技术团队，团队拥有超过50年的碳化硅研究和产业化综合经验，还不断从产品、技术、管理以及产业化技术方面进行创新，保持企业活力。

瀚天天成为株洲南车时代电气股份有限公司研发动车3300V碳化硅功率器件提供外延晶片，这一合作，将打破中国动车制造几乎全部使用“日本造”IGBT　（动车的核心电力芯片）　的现状，并实现相关技术的跨越式超前发展。

正如瀚天天成坚持实现碳化硅半导体外延晶片的“中国造”一样，只有掌握核心技术，才能把竞争力牢牢攥在自己手里，我们期待有越来越多这样的企业涌现出来。