2016年11月15日至17日,中國科技部與北京市人民政府主辦的2016中國(北京)跨國技術(shù)轉(zhuǎn)移大會暨第三代半導體國際會議在北京國際會議中心舉行。其中,大會從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應用等全鏈條策劃,通過高峰論壇、專題研討、應用峰會、合作論壇和創(chuàng)新大賽等多種形式,圍繞第三代半導體的前沿發(fā)展和技術(shù)應用設(shè)置多個專場重點討論。
11月16日,圍繞氮化鎵及其它新型寬禁帶半導體電力電子器件技術(shù)設(shè)置的專題分會,由山東大學校長、教授張榮,北京大學物理學院教授、北京大學寬禁帶半導體聯(lián)合研究中心主任張國義,美國弗吉尼亞理工大學教授、美國工程院院士Fred C. LEE聯(lián)合坐鎮(zhèn),召集了全球頂級專家精英,打造一場氮化鎵等第三代半導體電力電子器件的盛會。會議現(xiàn)場十分火爆,受場地限制,很多與會代表都站著聽完會議,火爆程度可想而知!
會上,來自美國Veeco公司Mark Mackee分享了從單晶反應腔技術(shù)到電力電子大批量制造的GaN-Si MOCVD發(fā)展。他表示,我們對于GaN的態(tài)度也是非常熱衷的,幾年之前就做了600伏的GaN的器件的生產(chǎn),我們把這個器件做了一個發(fā)布。我們雖然做了這樣的一個發(fā)布,但是我們不知道什么時候才會真正來應用這個設(shè)備。
Mark Mackee表示,我們希望不僅僅是實驗室來使用這樣的設(shè)備,我們希望有一個真正的大規(guī)模的生產(chǎn)和使用。這個時間,我覺得現(xiàn)在還是未定的,什么時候可以實現(xiàn)這種大規(guī)模的使用,而且我們要來推動這樣的一個進程,但是這個過程當中面臨很多的挑戰(zhàn)。
首先第一個就是成本。成本和硅相比,還是比較昂貴,不太有競爭性。材料的質(zhì)量,它的可靠性,我們還是要繼續(xù)工作,在器件上進行優(yōu)化。然后在此之上,我們來實現(xiàn)更高的可靠性。而且GaN的技術(shù),它也需要一個更好的生態(tài)的系統(tǒng),從這個硅的材料轉(zhuǎn)到GaN的材料,而且這中間需要很多的時間來做測試。所以整各方向是很明確的,但是要推動這樣的大量制造的話,還需要很長時間。我們希望在我們的流程當中,能夠推動這樣的一個發(fā)展。因為我們是希望能夠來通過GaN的技術(shù),來減少成本。
那么我們怎么樣樣推動呢?首先我們看一下產(chǎn)出。看一下它的細分的電壓和可靠性,它的缺陷的情況,它怎么會影響到現(xiàn)在的缺失。還有單片反應器的成本。我們來講講MOCVD設(shè)備的情況,看一下它的一致性,穩(wěn)定性還有純性、透明性和它的質(zhì)量問題。這些都是可靠性的重要的關(guān)鍵因素。怎么樣來做改進呢?怎么樣把這個產(chǎn)品從實驗室里搬出來,真正地用到我們應用的領(lǐng)域。
我們現(xiàn)在已經(jīng)做的,就是把硅這個行業(yè)的刻本拿過來,就是看硅這個行業(yè)已經(jīng)做了什么。當然批量的檢測肯定是最先的一種做法,成批的這種處理,我們現(xiàn)在看到單晶的晶體的數(shù)量也會不斷地增加,把它變成這種單晶反應腔的技術(shù),如何能夠大批量地生產(chǎn),我們把它放到一個集成的平臺上,這樣才能夠形成低成本大批量的生產(chǎn)。也可以不斷地去提高它的性能、生產(chǎn)的流程,能夠把這樣的一個設(shè)備,性能變得更好。
其中,單晶反應腔技術(shù),也是把它從成批的處理、分批的加工的技術(shù)來進行,但是分批加工的話,不能夠滿足我們的需求。我們所作的就是把這樣的單晶片把它變成了單晶反應腔的技術(shù),是6腔或者是8腔的。
Mark Mackeeu總結(jié)是表示,我們要進行大配量的生產(chǎn)的話,必須要保證缺陷率非常低,而且要非常大的這種反應腔,把這些不同的反應腔綁定起來,最終我們所有的這個反應腔它保持的性能都能夠很好,而且很高的一致性。我們之前的實驗也看到,結(jié)果也是非常穩(wěn)定的,具體輸入也要非常的干凈,不留雜質(zhì)。同時,在整個過程當中,也希望做一些調(diào)整。我們談過硅和鋁達到這種適宜的溫度,也非常的容易。最后,我們才能夠有設(shè)備和器件最好的性能。最后談一下這個性能,剛才所說的穩(wěn)定性,就是說所有的反應腔當中的穩(wěn)定性是最重要的。如果說有一個集成性的項目的話,能夠把反應腔更好地優(yōu)化,保證最后的產(chǎn)品的性能,減少它的缺陷率,這種批量的反應腔它成本更低。通過這些應用也能夠更加地降低成本。我們因為要和硅進行競爭,所以我們要進行批量生產(chǎn),可能是要不斷地降低生產(chǎn)成本。
總結(jié)來說,單晶反應腔技術(shù)對于我們來說,尤其是對于硅行業(yè)來講的我們是從硅行業(yè)學習到了很多的經(jīng)驗和路徑,最終的目標是實現(xiàn)完全的一致性。因為這樣的一個技術(shù),也是要保證整個反應腔和反應堆它的穩(wěn)定性。還有一個就是要解決微顆粒物的問題,最低成本的單晶片的技術(shù)肯定會給我們帶來最大的這種生產(chǎn)率。根據(jù)錄音整理,如有出入請您諒解!