碳化硅既是芯片領域鍛造長板的重大機會，也是快速響應新能源低碳經(jīng)濟、電力電子革命的重要抓手，是國家芯片和新能源戰(zhàn)略交匯點。

近日，在第八屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第十九屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）期間召開的“碳化硅功率電子器件技術論壇”上，中國電子科技集團公司第四十八研究所、半導體裝備研究部主任鞏小亮做了題為“SiC功率器件制造裝備技術及發(fā)展趨勢”的主題報告。報告詳細介紹了SiC工藝特點及裝備需求，SiC核心裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢以及48所SiC裝備產(chǎn)業(yè)布局等內容。

中國電子科技集團公司第四十八研究所、半導體裝備研究部主任鞏小亮做題為“SiC功率器件制造裝備技術及發(fā)展趨勢”的主題報告

SiC工藝制造：新工藝和顛覆性技術發(fā)展有賴于裝備創(chuàng)新

SiC器件外延結構相對簡單，器件結構主要通過芯片制造過程實現(xiàn)。典型SiC器件（MOSFET）芯片制造流程中，由于SiC高硬度、高密度等特性，涉及多種超高溫和高能量工藝，如高溫外延、高溫注入、高溫激活退火、高溫柵氧、溝槽刻蝕、碳膜沉積、去碳膜刻蝕等特色工藝。制造裝備面臨的主要挑戰(zhàn)則涉及超高溫工藝要求、高能量加工工藝等要求。

報告指出，器件性能和成本的持續(xù)倒逼和規(guī)?；a(chǎn)對裝備支撐能力不斷提出新要求， 比如要求大尺寸、高效率和高產(chǎn)能、低污染等。新工藝和顛覆性技術發(fā)展有賴于裝備創(chuàng)新，當前，國產(chǎn)裝備光刻瓶頸不大，也有特色專用裝備和Si基裝備基礎，有機會抓住時代機遇。

裝備將對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起核心支撐作用   國產(chǎn)裝備全面起步

國內第三代半導體產(chǎn)業(yè)已形成基本完整的從裝備、材料、器件到應用的全生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，國產(chǎn)裝備全面起步。在向大尺寸、低成本、高良率的持續(xù)發(fā)展中，產(chǎn)業(yè)有望從“跟跑”走向“并跑”、“領跑”，裝備將起到核心支撐作用。 

從典型裝備產(chǎn)品發(fā)展來看，SiC外延環(huán)節(jié)，呈現(xiàn)出水平、垂直、單片、多片互為競爭，國產(chǎn)裝備起步。SiC高溫離子注入機方面，國產(chǎn)裝備逐步占據(jù)國內市場主流，呈現(xiàn)出細分工藝機臺，提高產(chǎn)能和產(chǎn)線運行效率的發(fā)展趨勢。SiC高溫激活退火爐方面，國產(chǎn)裝備趨于成熟，正加大市場滲透。SiC高溫氧化爐方面，國產(chǎn)裝備受MOSFET成熟度、高溫爐管等影響推進相對緩慢。 

對于SiC裝備產(chǎn)業(yè)布局，鞏小亮表示，中電科48所在國內率先開發(fā)出碳化硅器件制造關鍵裝備并逐步成熟，國內唯一全覆蓋并成套應用，6英寸機型國內批產(chǎn)應用+訂單逾160臺套，支撐SiC器件生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模快速上量。依托國家第三代半導體技術創(chuàng)新中心（湖南）平臺，打造原創(chuàng)技術策源地，成為第三代半導體成套裝備全國產(chǎn)化解決方案首選供應商。48所將努力推動國產(chǎn)裝備技術水平和應用規(guī)模從“跟跑”走向“并跑”并爭取局部“領跑。

報告同時指出，SiC作為功率芯片定位，對線寬和集成度的要求低于大規(guī)模集成電路，是國產(chǎn)裝備規(guī)?；瘧脧姆喊雽w走向高端的極佳發(fā)展平臺。中國電科48所重點圍繞SiC全鏈條開展核心裝備開發(fā)、迭代與應用，以SiC外延、高溫高能離子注入、高溫氧化/激活為代表的系列設備實現(xiàn)批量應用，并將形成6-8英寸兼容解決方案；化合物特性和工藝的快速變革式發(fā)展和大批量應用要求裝備在研發(fā)、驗證及規(guī)模化應用中必須加強工藝協(xié)同，以快速推進持續(xù)創(chuàng)新和迭代升級，同時積極布局原始創(chuàng)新和正向設計；行業(yè)關注度已下沉至原材料、零部件、測試儀器、工業(yè)軟件等更為基礎的領域，需要積極構建強大而健康的生態(tài)鏈協(xié)同發(fā)展。