『會議研討』

當(dāng)前全球面臨“芯片荒”，比如汽車半導(dǎo)體、手機芯片等一片難求，美國、歐盟、日本都加大投入，龍頭企業(yè)不斷完善全產(chǎn)業(yè)鏈布局，以提高未來在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的話語權(quán)和供應(yīng)鏈的控制權(quán)。全球第三代半導(dǎo)體仍然由美日歐企業(yè)主導(dǎo)，美國等發(fā)達(dá)國家通過設(shè)立國家級創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等形式，引領(lǐng)、加速并搶占全球第三代半導(dǎo)體市場。龍頭企業(yè)不斷完善全產(chǎn)業(yè)鏈布局，通過對上下游企業(yè)并購和深度合作，提升競爭力，形成產(chǎn)業(yè)鏈整合趨勢。

趙璐冰
第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長 

國家重大戰(zhàn)略和支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展對第三代半導(dǎo)體的需求迫切，第三代半導(dǎo)體也支撐國家能源革命，助力“雙碳”戰(zhàn)略”，支撐高速列車、新能源汽車、5G基站等新型基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的升級換代，支撐光電子與微電子深度融合，有望實現(xiàn)跨界創(chuàng)新應(yīng)用引領(lǐng)。第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長趙璐冰做了題為“第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析”的主題報告，結(jié)合國際產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分享了當(dāng)前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈，從材料到技術(shù)、應(yīng)用的現(xiàn)狀與趨勢。當(dāng)前我國技術(shù)實力提升，市場快速啟動，產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。應(yīng)用需求驅(qū)動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)快速發(fā)展，功率電子支撐國家“雙碳”戰(zhàn)略，亟待縮小與國際差距等。報告指出，核心裝備國產(chǎn)化面臨著超高溫、高硬度、高工藝等挑戰(zhàn)，但也迎來了戰(zhàn)略機遇期，國家層面，”十四五“國家科技計劃統(tǒng)籌規(guī)劃，形成發(fā)展合力，爭取未來十年全鏈條進(jìn)入世界先進(jìn)行列。聯(lián)盟也希望與行業(yè)企業(yè)一起努力，共同建立協(xié)同創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)體系和生態(tài)。

梁慶瑞
山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司先進(jìn)研究院院長

來自國內(nèi)“碳化硅第一股”、國內(nèi)領(lǐng)先的第三代半導(dǎo)體襯底材料生產(chǎn)商—山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司先進(jìn)研究院梁慶瑞院長詳細(xì)分享了“大尺寸碳化硅單晶加工工藝及產(chǎn)業(yè)化”，結(jié)合當(dāng)前碳化硅半導(dǎo)體的主要應(yīng)用方向，碳化硅基氮化鎵及碳化硅電力電子行業(yè)全球產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，產(chǎn)能分布預(yù)測等發(fā)展趨勢，分享了晶錠加工，晶棒切割，化學(xué)機械拋光，清洗等內(nèi)容。他表示，碳化硅是一種典型的硬脆材料，硬度僅次于金剛石，且物理化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，但是碳化硅晶體硬度高，磨削難度大，過程中容易碎裂。PVT生長方法晶體內(nèi)應(yīng)力大，會造成襯底的彎曲度/翹曲度難以控制。過程中需要使用金剛石制品來提高去除率，但是加工損傷層難以去除。拋光過程去除效率低，且容易產(chǎn)生劃傷。碳化硅襯底表面為親水性，容易吸附顆粒和金屬離子。小英寸向6英寸/8英寸發(fā)展，但襯底最終厚度規(guī)格低于500um，加工控制難度指數(shù)增加。在晶棒切割過程中，傳統(tǒng)方式采用砂漿多線切割，優(yōu)勢是表面質(zhì)量高，但是效率低，線損高，且易段線導(dǎo)致裂片，大尺寸切削力不足，難以切割薄片，難以實現(xiàn)全自動化。未來方向就是采用激光剝離技術(shù)，采用大族半導(dǎo)體裝備實踐，采用激光剝離技術(shù)無線損，效率可以提高2-3倍，并且大尺寸剝離同樣適用，可剝離薄片，有機會實現(xiàn)全自動化。 南方科技大學(xué)副教授葉懷宇介紹了碳化硅芯片及模塊最新進(jìn)展，第三代半導(dǎo)體碳化硅具備大禁帶寬度、大漂移速率、大導(dǎo)熱率、大擊穿場強等優(yōu)勢，從而能開發(fā)出更適應(yīng)高功率、高頻、高溫、高電壓等惡劣條件的功率半導(dǎo)體器件，整體來看，碳化硅的耐高壓能力是硅的10倍，耐高溫能力是硅的2倍，高頻能力是硅的2倍。與硅基模塊相比，碳化硅二極管及MOS管組成的模塊，不僅具有碳化硅材料本征特性優(yōu)勢，在應(yīng)用時還可以縮小模塊體積50%以上，消減電子轉(zhuǎn)換損耗80%以上，從而降低綜合成本。碳化硅功率器件主要應(yīng)用于白色家電，新能源汽車，工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域，應(yīng)用愈發(fā)廣泛。報告分享了國內(nèi)碳化硅芯片技術(shù)進(jìn)展，以及封裝設(shè)計及結(jié)構(gòu)、封裝材料、封裝工藝及設(shè)備等的最新進(jìn)展，以及碳化硅MOS器件技術(shù)路線（新能源），碳化硅器件全銅互連技術(shù)等內(nèi)容。報告指出，碳化硅器件在理論應(yīng)用模型、芯片制造工藝、器件封裝技術(shù)、試驗標(biāo)準(zhǔn)與評價方法等還存在一些關(guān)鍵問題，需要行業(yè)共同努力解決。