2024年7月8-9日，“第三代半導(dǎo)體技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展論壇”在上海新國際博覽中心舉行，本次論壇由由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、慕尼黑展覽（上海）有限公司共同主辦，北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司承辦，芯三代半導(dǎo)體科技(蘇州)股份有限公司協(xié)辦。
論壇聚焦第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“材料-裝備-襯底-外延-芯片-封裝及模組-應(yīng)用”等重點環(huán)節(jié)前沿技術(shù)進展，來自業(yè)界的諸多知名專家、企業(yè)代表進行專題報告分享，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈共性關(guān)鍵技術(shù)及問題，探討產(chǎn)業(yè)延鏈-補鏈-強鏈發(fā)展路徑、國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)線投資及運行情況、新工藝研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化成果、下游領(lǐng)域發(fā)展前景等，助推整個產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展。
9日，論壇精彩分享繼續(xù)，來自蘇州實驗室、才道精密儀器、上海邦芯半導(dǎo)體、清軟微視、上海新微半導(dǎo)體、南京芯干線、茂碩電源、北京晶亦精微、飛锃半導(dǎo)體等嘉賓代表帶來精彩主題報告。
蘇州實驗室副研究員李騰坤
《氨熱法氮化鎵單晶生長研究進展》
近年來，國際上氨熱生長技術(shù)發(fā)展較快，三菱化學(xué)和SixPoint已具備2英寸氮化鎵單晶小批量生產(chǎn)的能力，正在突破4英寸氮化鎵單晶氨熱生長技術(shù)。蘇州實驗室副研究員李騰坤做了“氨熱法氮化鎵單晶生長研究進展”的主題報告，分享了GaN單晶材料主要生長方法及進展、氨熱法GaN單晶生長研究進展等內(nèi)容。氨熱法生長GaN單晶面臨著超高壓生長裝備及復(fù)雜的原料裝載工藝，生長周期長、封閉生長、不能實時監(jiān)控，生長速率低，雜質(zhì)控制，晶體尺寸等問題與挑戰(zhàn)，報告介紹了其團隊研究及成果，其團隊在礦化劑配比、應(yīng)力控制、晶體生長習(xí)性、雜質(zhì)調(diào)控等方面進行了系統(tǒng)探索，實現(xiàn)了各晶面氮化鎵的穩(wěn)定生長；探索了惰性內(nèi)襯實現(xiàn)高純GaN單晶生長的可能性；結(jié)合裝備擴徑，實現(xiàn)了2英寸GaN的氨熱生長。實現(xiàn)了GaN單晶的Mn、Mg等元素?fù)诫s，相關(guān)電學(xué)性質(zhì)還需進一步研究。報告指出，氨熱法在氮化鎵晶體量產(chǎn)能力和結(jié)晶質(zhì)量上具有一定的優(yōu)勢，但還需要加強氨熱法襯底在器件中的應(yīng)用驗證。
江蘇才道精密儀器有限公司副總經(jīng)理樸彥宏
《襯底外延片檢測設(shè)備國產(chǎn)化》
SiC襯底質(zhì)量，決定著終端器件的性能、可靠性和穩(wěn)定性。因此襯底的質(zhì)量檢測是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在SiC生長過程中形成的晶體缺陷和污染可能會延伸到外延層和表面，形成各種表面缺陷，如胡蘿卜缺陷、多型夾雜物、劃痕等，這些缺陷可能進一步轉(zhuǎn)化產(chǎn)生其他缺陷，從而對SiC器件的性能產(chǎn)生不利影響。因此，對SiC襯底中的缺陷進行精確的檢測、識別和統(tǒng)計是襯底片質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。江蘇才道精密儀器有限公司副總經(jīng)理樸彥宏做了“襯底外延片檢測設(shè)備國產(chǎn)化”的主題報告，分享了碳化硅襯底缺陷檢測技術(shù)，涉及碳化硅襯底缺陷檢測技術(shù)、碳化硅襯底表面粗糙度的檢測、外延片載流子壽命檢測等內(nèi)容，以及檢測設(shè)備國產(chǎn)化進展。報告指出，在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其是襯底外延兩個重要環(huán)節(jié)，檢測很最重要，但檢測設(shè)備國產(chǎn)化率仍然很低。一是沒有大型的行業(yè)頭牌公司在引領(lǐng)；二是核心部件核心算法確實有壁壘，完全對標(biāo)有差距；三是缺少機會。檢測設(shè)備需要“光機電算軟”多學(xué)科配合的綜合能力；考驗設(shè)備企業(yè)的人才儲備和技術(shù)團隊的內(nèi)部配合度和創(chuàng)新能力，考驗設(shè)備企業(yè)的市場敏銳度和客戶開拓能力。報告指出，國產(chǎn)檢測設(shè)備普遍在核心部件和算法研發(fā)、試用、驗證階段。產(chǎn)線上，無人值守自動化批量檢測，尚需要時機，需要上游用戶給機會。半導(dǎo)體領(lǐng)域，才道精密已經(jīng)商用化可以批量滿足用戶需要的設(shè)備，涉及原子力顯微鏡、晶圓測試探針臺和晶圓劃片機等，致力于成為半導(dǎo)體領(lǐng)域檢測設(shè)備專業(yè)的供應(yīng)商。
上海邦芯半導(dǎo)體科技有限公司產(chǎn)品應(yīng)用副總王士京
《功率芯片制造中刻蝕和薄膜沉積技術(shù)的應(yīng)用及解決方案》
上海邦芯半導(dǎo)體科技有限公司產(chǎn)品應(yīng)用副總王士京功做了“功率芯片制造中刻蝕和薄膜沉積技術(shù)的應(yīng)用及解決方案”的主題報告，分享了芯片制造過程中的刻蝕技術(shù)、SiC功率芯片的刻蝕應(yīng)用場景、應(yīng)用場景下刻蝕和薄膜沉積的解決方案等內(nèi)容。邦芯可以提供刻蝕&去膠的全套解決方案、薄膜細(xì)分市場的解決方案、集成式解決方案。
清軟微視（杭州）科技有限公司市場總監(jiān)張云飛
《化合物半導(dǎo)體襯底和外延缺陷無損快速檢測技術(shù)》
清軟微視（杭州）科技有限公司市場總監(jiān)張云飛做了“化合物半導(dǎo)體襯底和外延缺陷無損快速檢測技術(shù)”的主題報告，分享了其Omega 9880、缺陷表征與分類、高分辨率圖像的快速處理、小樣本數(shù)據(jù)合成與真實化技術(shù)等。其中，Omega 9880兼容 4/6/8 吋襯底和外延檢測，應(yīng)用于襯底廠、外延廠和芯片廠（來料檢）。支持 DIC/明場/多角度暗場/PL成像方式的自由配置組合。適用于透明/半透明/不透明 襯底和外延片表面/側(cè)邊/背面缺陷檢測等。
上海新微半導(dǎo)體有限公司功率器件研發(fā)負(fù)責(zé)人雷嘉成
《聚焦硅基氮化鎵 展望行業(yè)“芯”未來》
在高效、高功率密度、低成本應(yīng)用需求的驅(qū)動下，功率半導(dǎo)體迭代發(fā)展。GaN功率器件憑借高頻、高效和更小體積等優(yōu)勢，在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景，市場快速增長。消費類電子、車規(guī)和數(shù)據(jù)中心等為最主要市場，氮化鎵市場憑借其優(yōu)勢將可能成為半導(dǎo)體黑馬，迎來快速增長。上海新微半導(dǎo)體有限公司功率器件研發(fā)負(fù)責(zé)人雷嘉成做了“聚焦硅基氮化鎵 展望行業(yè)“芯”未來”的主題報告，分享了氮化鎵功率器件技術(shù)進展，以及氮化鎵功率器件當(dāng)下應(yīng)用與發(fā)展前景。快充領(lǐng)域作為當(dāng)前功率氮化鎵的最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，在未來數(shù)年仍具有廣闊的市場空間除快充市場外，功率氮化鎵在家電、電源適配器、數(shù)據(jù)中心、新能源汽車和鋰電池等領(lǐng)域同樣具有巨大的潛在應(yīng)用市場。隨著時間推移，氮化鎵功率器件芯片會過渡到越來越多的終端應(yīng)用。氮化鎵功率器件技術(shù)方面，新微半導(dǎo)體將同時布局 E-mode和D-mode解決方案，E-mode的研發(fā)量產(chǎn)已近完成。新微半導(dǎo)體通過應(yīng)力調(diào)控、有源層設(shè)計等技術(shù)，針對多種不同應(yīng)用場景開發(fā)出高質(zhì)量6吋硅基氮化鎵外延工藝，實現(xiàn)了低缺陷密度的硅基氮化鎵外延。 其最新6吋硅基氮化鎵外延晶圓（D/E-MODE）已滿足40V/150V/650V應(yīng)用，均滿足無龜裂、低翹曲、高均勻性、良好的表面形貌和工藝可重復(fù)性。此外，外延晶圓在室溫和150℃下都具有低垂直漏電流。
南京芯干線科技有限公司應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)劉歡
《第三代功率半導(dǎo)體充換電系統(tǒng)讓E-BIKE應(yīng)用更安全更高效》
南京芯干線科技有限公司應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)劉歡做了“第三代功率半導(dǎo)體充換電系統(tǒng)讓E-BIKE應(yīng)用更安全更高效”的主題報告，短途出行領(lǐng)域，電動兩輪車已成為主流出行方式，也對對充電器提出新的要求。使用第三代半導(dǎo)體的充電器具有高效，發(fā)熱量小、體積小，便攜等特點。報告結(jié)合第三代半導(dǎo)體特性，分享了第三代功率半導(dǎo)體在充電器中的應(yīng)用、工程化注意事項及案例等內(nèi)容。其中工程化涉及驅(qū)動的調(diào)試、氮化鎵功率PCB布局設(shè)計、器件并聯(lián)擴容、PCB板極的測量等。
茂碩電源科技股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理別必波
《GaN & SiC 何時才能成為主流》
茂碩電源科技股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理別必波做了“GaN & SiC 何時才能成為主流”的主題報告。當(dāng)前以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體發(fā)展備受關(guān)注，Yole數(shù)據(jù)顯示，2026年GaN市場規(guī)模預(yù)計可達6.72億美元。SiC碳化硅2027年全球SiC功率半導(dǎo)體市場規(guī)模有望突破60億美元。汽車、光伏以及RF射頻電源是當(dāng)前SiC、GaN的幾大應(yīng)用方向，價值、供貨周期等因素，目前仍影響SiC功率器件的應(yīng)用。第三代半導(dǎo)體材料滲透率逐年提升，針對GaN氮化鎵應(yīng)用及SiC碳化硅(+氮化鎵)應(yīng)用，茂碩電源均有相關(guān)產(chǎn)品，其第三代器件在MOSO的產(chǎn)品占比10%。氮化鎵以中小功率為主，GaN對比普通硅器件，效率更高可以優(yōu)化體積，同等功率料本增2塊左右，價差已較小。SiC相對更貴，目前只適用在大功率產(chǎn)品上。報告認(rèn)為，GaN & SiC市場增速會加快，未來可期。
北京晶亦精微科技股份有限公司高級總監(jiān)蔡長益
《晶亦精微CMP在碳化硅襯底及器件應(yīng)用》
北京晶亦精微科技股份有限公司高級總監(jiān)蔡長益做了“晶亦精微CMP應(yīng)用在碳化硅襯底及器件”的主題報告，分享了SiC CMP設(shè)備、GEGV、SiC襯底CMP、SiC器件CMP等進展。涉及碳化硅磨拋設(shè)備與技術(shù)迭代、二氧化鈰slurry研磨、8”SiCCMP晶圓形貌及溫控，不同磨料對SiC襯底CMP的影響、GEGV SiC ECMP解決方案等。當(dāng)前，6/8英寸碳化硅換擋提速進行時，襯底尺寸擴大、成本下降、應(yīng)用擴展、器件復(fù)雜程度上升。報告指出，長晶速度慢，外延生長速度慢，切片、減薄加工難，磨拋、CMP加工難，缺陷去除工藝難，制造成本居高不下是碳化硅整線技術(shù)難點。CMP成本占4H-SiC襯底總加工成本的30%~40%，報告認(rèn)為相比傳統(tǒng)化學(xué)機械研磨（CMP），化學(xué)或者物理方法輔助的新型化學(xué)機械拋光方法正在研究中，可實現(xiàn)更高的研磨速率和表面平坦度，是未來三代半導(dǎo)體全局平坦化的方向。晶亦精微專注于平坦化設(shè)備，工藝，材料 等技術(shù)研發(fā)，經(jīng)過多年的產(chǎn)業(yè)積累與技術(shù)提升，現(xiàn)已成為主流CMP設(shè)備供應(yīng)商8英寸CMP設(shè)備已于中芯國際實現(xiàn)整線CMP工藝全覆蓋，唯一實現(xiàn)置換率超過100%。截至2024年5月出貨150多臺，其中臺灣地區(qū)累計出貨30臺，新加坡出貨2臺。12英寸CMP設(shè)備獨創(chuàng)的傳送模式降低晶圓等待時間，每小時產(chǎn)能提升5~10%。
飛锃半導(dǎo)體（上海）有限公司產(chǎn)品市場副總監(jiān)袁建
《碳化硅器件在新能源市場的應(yīng)用及展望》
飛锃半導(dǎo)體（上海）有限公司產(chǎn)品市場副總監(jiān)袁建做了“碳化硅器件在新能源市場的應(yīng)用及展望”的主題報告，分享了碳化硅在新能源市場的應(yīng)用情況及市場展望及相關(guān)碳化硅產(chǎn)品方案。當(dāng)前新能源是第三代半導(dǎo)體應(yīng)用的重要驅(qū)動力。報告指出，光伏儲能市場方面，功率密度需求提升，MPPT開關(guān)管有由IGBT切換成SiC的機會。儲能系統(tǒng)有雙向功率變換需求，SiC機會增加。逆變側(cè)混合模塊（IGBT+SIC Diode）占比逐步提升。新能源汽車市場方面，800V平臺市場滲透率將穩(wěn)步提升，預(yù)計在2025年占比達到13%，這將進一步增加碳化硅的應(yīng)用規(guī)模；當(dāng)前OBC市場以6.6KW為主，預(yù)計到2025年6.6KW仍然占比在57.2%；11KW OBC市場占比將逐年提升，市場占比將從9%增加到18%；新能源汽車市場是碳化硅應(yīng)用的主要增量市場，預(yù)計占比在75%以上，并在未來進一步提升。報告分享了飛锃半導(dǎo)體碳化硅MOSFET產(chǎn)品方案，以及第三代750V/55mohm碳化硅MOSFET、第三代1200V/40mohm碳化硅MOSFET，以及Gen4 1200V單芯大電流碳化硅二極管、Gen3+ 1200V 20/30A碳化硅二極管等。
更多論壇信息，敬請關(guān)注第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)！
