11月25-27日，由深圳市龍華區(qū)科技創(chuàng)新局特別支持，國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，深圳第三代半導(dǎo)體研究院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十六屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2019）暨2019國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2019）在深圳會展中心召開。
11月26日下午，“襯底、外延及生長裝備” 分會如期召開。本屆分會由中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司、蘇州鍇威特半導(dǎo)體股份有限公司、中國電子科技集團(tuán)第十三研究所、國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司、英諾賽科科技有限公司協(xié)辦。
碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）是重要的第三代半導(dǎo)體材料，在大功率高頻器件中具有重要的應(yīng)用，其材料水平直接決定了器件的性能。本屆分會涵蓋碳化硅和GaN生長材料、襯底、同（異）質(zhì)外延薄膜、測試表征和相關(guān)的設(shè)備，對SiC和GaN從機(jī)理到工業(yè)化進(jìn)程進(jìn)行系統(tǒng)的探討。
日本國立材料研究所SPring-8 BL15XU線站站長、東京工業(yè)大學(xué)兼職教授坂田修身，美國亞利桑那州立大學(xué)助理教授鞠光旭，俄羅斯STR Group, Inc.資深研發(fā)工程師Andrey SMIRNOV， 鄭州大學(xué)Mussaab I. NIASS，德國ORCHESTRA總裁Guido COLOMBO，美國Aymont Technology Inc總裁Larry B. ROWLAND，美國NAURA-Akrion, Inc.首席技術(shù)官Ismail I. KASHKOUSH，廈門大學(xué)副教授林偉，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所何亞偉等來自中外的強(qiáng)勢力量聯(lián)袂帶來精彩報(bào)告。
日本國立材料研究所SPring-8 BL15XU線站站長，東京工業(yè)大學(xué)兼職教授坂田修身做了題為“同步輻射X射線衍射法實(shí)現(xiàn)氮化鎵襯底及同質(zhì)外延薄膜晶格面傾斜可視化”的主題報(bào)告，基于X射線衍射方法提出兩種方法用于描繪單晶晶格的局部定向性。結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)，坂田修身介紹了實(shí)驗(yàn)裝置及最近的研究成果。不僅包括2英寸GaN同質(zhì)外延薄膜，4英寸襯底，鎂摻雜的GaN薄膜，而且還包括非極性m面的同質(zhì)外延薄膜。為了研究襯底沿樣品厚度的方向，研究團(tuán)隊(duì)使用具有非常窄的高度和寬的白光X射線的透射幾何模式。并在實(shí)空間繪制了相同能量的X射線衍射強(qiáng)度分布圖。報(bào)告中，坂田修身介紹了相關(guān)研究成果。
原位X射線散射對于研究晶體和外延生長是一個(gè)非常有效的工具。美國亞利桑那州立大學(xué)助理教授鞠光旭分享了基于MOVPE技術(shù)生長GaN表面的原位相干X射線研究的最新成果。其研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種下一代的原位同步加速器X射線研究用儀器，在介紹了一系列研究結(jié)果的同時(shí)，他表示通過原位X射線散射的方法發(fā)現(xiàn)了生長速率和條件與表面階梯的形狀有關(guān)。
俄羅斯STR Group, Inc.資深研發(fā)工程師Andrey SMIRNOV帶來了“碳化硅生長和襯底建模以及基于MOVPE技術(shù)的氮化鎵生長模擬”的精彩報(bào)告，展示了最新的VR CVD 碳化硅模擬軟件。同時(shí)，探討了生長的條件、生長速率和摻雜均勻度。分析4H碳化硅 SBD器件的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)集中在襯底厚度、溫度、生長速率、晶格失配等問題。同時(shí)分享了氮化鎵MOCVD生長中的一些重要問題的解決方法，比如摻雜的不均勻度、晶圓尺寸變化、反應(yīng)物的利用等。
鄭州大學(xué)Mussaab I. NIASS做了題為“藍(lán)寶石基B0.375GaN/B0.45GaN量子阱結(jié)構(gòu)的激光二極管中n-p電極對于p型電導(dǎo)率的影響”的報(bào)告。
德國ORCHESTRA總裁Guido COLOMBO做了題為“工業(yè)4.0：對于電子工業(yè)和產(chǎn)品的大好時(shí)機(jī)”的主題報(bào)告。報(bào)告中，他表示，工業(yè)4.0承諾基于新的支持技術(shù)提高生產(chǎn)的尖端水平。通過即時(shí)的生產(chǎn)監(jiān)管和生產(chǎn)資產(chǎn)的管理，電子制造商可以避免生產(chǎn)低谷，保證高質(zhì)量、安全和持續(xù)性的追蹤生產(chǎn)過程。通過填補(bǔ)操作、技術(shù)和ICT之間的空隙，大型、中型以及小型的企業(yè)可以從新興的數(shù)字化服務(wù)中有效提升生產(chǎn)效率。另一方面，具有新的支持技術(shù)的設(shè)備可以對生產(chǎn)中的遠(yuǎn)程或附近的數(shù)字化服務(wù)給予極大的支撐。新的智能化系統(tǒng)已經(jīng)高度集成同時(shí)信息物理系統(tǒng)（CPS）也已經(jīng)成為工業(yè)4.0設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新產(chǎn)品。
碳化硅材料，具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、載流子飽和遷移速度高、臨界擊穿電場強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在高溫、高頻、抗輻射、大功率和高密度集成電子器件方面有著廣泛的應(yīng)用。美國Aymont Technology Inc總裁Larry B. ROWLAND帶來了題為“碳化硅裝備和PVT晶體生長的關(guān)系”的主題報(bào)告，介紹了其研究成果。
美國NAURA-Akrion, Inc.首席技術(shù)官Ismail I. KASHKOUSH分享了基于碳化硅器件制造的先進(jìn)化學(xué)濃度控制技術(shù)。在傳統(tǒng)的MEMS制備中，相對惰性化合物（比如Si3N4）通常用于刻蝕停止或者制備襯底中的掩膜。然而這種材料需要了解刻蝕對于襯底的選擇性。對于過去的20年，研究發(fā)現(xiàn)碳化硅（SiC）因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)比較惰性已經(jīng)可以作為傳統(tǒng)批量微加工刻蝕停止的替代物。包括燃料霧化器，壓力傳感器和微型模具等MEMS應(yīng)用中可以使用典型的濕性刻蝕技術(shù)并采用SiC的優(yōu)異化學(xué)特性。
這項(xiàng)技術(shù)可以延長刻蝕液的使用壽命并增強(qiáng)刻蝕過程的連續(xù)性。新的系統(tǒng)可以跟蹤濃度刻度并抽取一定量的舊刻蝕液并加入等量的新刻蝕液以維持整個(gè)沖洗過程中刻蝕液的純度和濃度。報(bào)告中，展示了先進(jìn)濃度控制技術(shù)的機(jī)制，研究結(jié)果基于使用TMAH或KOH去刻蝕Si的數(shù)據(jù)，同時(shí)這項(xiàng)研究的相關(guān)應(yīng)用也可以用于SiC集成器件。
SiC單晶具有200多種同質(zhì)多型體，不同的多型體具有不同的物理性能，尤其在半導(dǎo)體特性方面表現(xiàn)出各自的特性。其中，最為常見且生長技術(shù)較為成熟的是4H-SiC，引起了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的極大興趣。
廈門大學(xué)副教授林偉做了題為“單晶4H型碳化硅臺階生長機(jī)理”，分享了關(guān)于高質(zhì)量單晶型4H-SiC外延生長的研究成果。研究基于第一性原理模構(gòu)建表面單結(jié)構(gòu)模型，以Si、C原子和SixCy團(tuán)簇為基本吸附基元，從原子尺度上研究表面臺階與吸附體結(jié)合的能量差異，微觀上了解表面吸附生長規(guī)律，并對模擬結(jié)果進(jìn)行分析。
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所何亞偉分享了基于深層瞬態(tài)光譜學(xué)的Al/Ti 4H-SiC肖特基結(jié)構(gòu)缺陷研究成果。 （內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）
