『會議研討』

當前全球面臨“芯片荒”，比如汽車半導體、手機芯片等一片難求，美國、歐盟、日本都加大投入，龍頭企業不斷完善全產業鏈布局，以提高未來在全球半導體產業的話語權和供應鏈的控制權。全球第三代半導體仍然由美日歐企業主導，美國等發達國家通過設立國家級創新中心、產業聯盟等形式，引領、加速并搶占全球第三代半導體市場。龍頭企業不斷完善全產業鏈布局，通過對上下游企業并購和深度合作，提升競爭力，形成產業鏈整合趨勢。

趙璐冰
第三代半導體產業技術創新戰略聯盟副秘書長 

國家重大戰略和支撐經濟高質量發展對第三代半導體的需求迫切，第三代半導體也支撐國家能源革命，助力“雙碳”戰略”，支撐高速列車、新能源汽車、5G基站等新型基礎設施系統的升級換代，支撐光電子與微電子深度融合，有望實現跨界創新應用引領。第三代半導體產業技術創新戰略聯盟副秘書長趙璐冰做了題為“第三代半導體產業發展現狀及趨勢分析”的主題報告，結合國際產業發展現狀，分享了當前國內產業鏈，從材料到技術、應用的現狀與趨勢。當前我國技術實力提升，市場快速啟動，產業鏈初步形成。應用需求驅動產業鏈各環節快速發展，功率電子支撐國家“雙碳”戰略，亟待縮小與國際差距等。報告指出，核心裝備國產化面臨著超高溫、高硬度、高工藝等挑戰，但也迎來了戰略機遇期，國家層面，”十四五“國家科技計劃統籌規劃，形成發展合力，爭取未來十年全鏈條進入世界先進行列。聯盟也希望與行業企業一起努力，共同建立協同創新的產業體系和生態。

梁慶瑞
山東天岳先進科技股份有限公司先進研究院院長

來自國內“碳化硅第一股”、國內領先的第三代半導體襯底材料生產商—山東天岳先進科技股份有限公司先進研究院梁慶瑞院長詳細分享了“大尺寸碳化硅單晶加工工藝及產業化”，結合當前碳化硅半導體的主要應用方向，碳化硅基氮化鎵及碳化硅電力電子行業全球產業供應鏈，產能分布預測等發展趨勢，分享了晶錠加工，晶棒切割，化學機械拋光，清洗等內容。他表示，碳化硅是一種典型的硬脆材料，硬度僅次于金剛石，且物理化學性質非常穩定，但是碳化硅晶體硬度高，磨削難度大，過程中容易碎裂。PVT生長方法晶體內應力大，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英寸發展，但襯底最終厚度規格低于500um，加工控制難度指數增加。在晶棒切割過程中，傳統方式采用砂漿多線切割，優勢是表面質量高，但是效率低，線損高，且易段線導致裂片，大尺寸切削力不足，難以切割薄片，難以實現全自動化。未來方向就是采用激光剝離技術，采用大族半導體裝備實踐，采用激光剝離技術無線損，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，有機會實現全自動化。 南方科技大學副教授葉懷宇介紹了碳化硅芯片及模塊最新進展，第三代半導體碳化硅具備大禁帶寬度、大漂移速率、大導熱率、大擊穿場強等優勢，從而能開發出更適應高功率、高頻、高溫、高電壓等惡劣條件的功率半導體器件，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勢，在應用時還可以縮小模塊體積50%以上，消減電子轉換損耗80%以上，從而降低綜合成本。碳化硅功率器件主要應用于白色家電，新能源汽車，工業應用等領域，應用愈發廣泛。報告分享了國內碳化硅芯片技術進展，以及封裝設計及結構、封裝材料、封裝工藝及設備等的最新進展，以及碳化硅MOS器件技術路線（新能源），碳化硅器件全銅互連技術等內容。報告指出，碳化硅器件在理論應用模型、芯片制造工藝、器件封裝技術、試驗標準與評價方法等還存在一些關鍵問題，需要行業共同努力解決。