近日，以“需求與創新路徑”為主題的第四屆第三代半導體材料及裝備發展研討會在青島成功召開。研討會由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟主辦，中國電子科技集團公司第二研究所承辦。中微半導體設備（上海）股份有限公司、北京北方華創微電子裝備有限公司、北京特思迪半導體設備有限公司、無錫邑文電子科技有限公司、山東力冠微電子裝備有限公司、香港應用科技研究院、江蘇星特亮科技有限公司、上海翱晶半導體科技有限公司協辦。

 

研討會上，第三代半導體領域專家學者和企業代表聚焦材料與設備工藝等內容作精彩主旨報告并展開專題討論。專題討論環節，圍繞“襯底與外延環節”和“芯片器件與封裝環節”兩個議題，展開熱烈務實的精彩對話。

 

”襯底與外延環節“議題討論中，在中微半導體公司副總裁、MOCVD事業部總經理郭世平主持下，中國科學院沈陽科學儀器股份有限公司副總經理趙崇凌、青島嘉展力拓半導體有限責任公司總經理蔡國基、北方華創微電子SiC外延技術經理劉廣政、山東力冠微電子裝備有限公司技術副總姜良斌、河北同光晶體有限公司副總經理王巍等嘉賓，圍繞著生長腔的溫度如何控制、如何實現高效率和高良率切割、如何實現高精度拋光、如何做好缺陷檢測等話題展開互動研討。

 

 

提高良率，降低碳化硅襯底價格，是行業企業的重要訴求。技術不斷進步，比如切割技術方面，除了主流的切割技術，還有激光冷剝離技術等，新的技術在不斷的應用和發生當中，也許會成為新的發展方向，需要持續的關注和改進。當前國內一些襯底企業緊跟技術潮流，有很多已引進激光設備，并開始小批量實驗，一旦通過驗證，市場空間廣闊，再輔以成本控制，加工技術等會發展良好。

 

對于半導體設備而言，溫度的精準控制與穩定性至關重要，對于溫度控制，專家們從各自不同的實踐出發，具體分享了不同的技術解決方式與經驗心得。探討涉及熱耦測溫、紅外測溫，實時長晶監控技術，晶體生長過程中的熱場設計，傳輸路徑控制，傳感器、軟硬件控制、電源，加熱方式，電阻爐，系統抗干擾性以及材料外延加熱等。專家們表示，對于生長腔溫度控制，要形成閉環控制，在閉環控制各個細節部分下功夫做細致，要具備成熟的思路并積累經驗。

 

對于晶體而言，高效率和高良率切割非常重要。切割有不同的方式，當前國內以線切割方式為主，激光切割有優勢但尚未成為主流。不少歐美企業很重視并已開始使用激光切割技術，且已可以規模化生產，國內企業需要自己培育該技術，國內企業有足夠的研發能力，可以考慮整合，晶體企業與設備企業相互配合來實現。專家們表示，針對切割實際上有各種各樣的技術，除了激光切割，還有等離子切割等，若要把產業鏈上比較弱的環節補齊，則需業界共同努力突破各種關鍵技術。

 

材料檢測是至關重要的環節，檢測設備又是關鍵，也是當前國內企業面臨的重要挑戰，涉及技術安全、檢測標準、價格等問題。國內檢測設備目前尚無法很好的國產化，除了檢測數據差別，產能進度與交貨周期等方面也很難支持需求，這也是國產設備亟待突破并需要解決的問題。與會專家建議，國產設備與國外相比還有一定差距，而購買國外設備也存在難度，很被動。國內很多力量也希望做檢測設備，除了企業自身意愿，或者可以考慮引入政府和社會力量支持。在線檢測在發展中，但也需要經歷一個過程，技術發展具有不確定性，但也充滿可能性。

 

專家們表示，國產設備不能用低價打市場，同樣性能下，國產設備具有性價比優勢，在同樣條件下，建議國內行業企業多支持國產設備發展，如此也更利于國內產業鏈安全。

 

此外，行業發展中，現階段檢測標準不完善，也存在標準過于寬泛，執行困難，檢測環節繁雜費時費力，檢測結果差異等問題，介于技術保密性等原因，企業大多根據客戶需求制定標準，很難有統一的標準。專家們表示，標準問題當前處于摸索階段，需要行業共同行動，可以考慮通過產業聯盟或上下游合作共同體，推進標準制定工作，讓整個檢測產業發展得更好，向著更加良性的方向發展。

 

 

”芯片器件與封裝環節“議題討論部分，在無錫邑文電子科技有限公司副總經理葉國光主持下，中國電子科技集團公司第四十八研究所半導體裝備研究部主任鞏小亮、安徽長光先進半導體有限公司研發總監鈕應喜、北京特思迪半導體設備有限公司技術總監梁浩、Boschman中國區總監、高級工程師田天成等不同領域嘉賓，圍繞高溫離子注入技術的難點與對裝備的發展要求，高溫氧化、高溫退火關鍵技術問題與裝備支撐，SiC/GaN刻蝕技術與裝備發展面臨的問題，如何看待激光處理等新型工藝路線及裝備前景，封裝環節如何實現高效及精確化等一些關鍵工藝技術問題展開討論。

 

 

碳化硅生產線上，每臺設備的產能都不一樣，需要大投入，而且設備體積較大，提高產能和使用效率是企業非常關注的問題。與進口設備相比，國產設備具有自主性高和交機時間相對較快優勢，并且離子注入零部件國產化率也相對較高。

 

對于高溫離子注入技術的難點和對裝備發展的要求，專家表示，從企業的角度，對高溫離子注入技術每個階段的關注點不同，經歷從提升性能，到提高壽命，提高產能，再到大量實現的過程。現階段，設備部分其實處于相對瓶頸的狀態，需要對機臺更好的分析和利用，若有技術上突破的可能性，相信國產設備也會得到支持。

 

對話中，專家們交流了高端封裝以及高精度拋光、高溫氧化等具體技術問題。其中，碳化硅大電流器件，高端封裝要求很高。國內整體而言，碳化硅模塊封裝的發展速度不及國外快，國內企業面臨的交付壓力大。

 

高精度拋光工藝則涉及到設備、耗材等內容，其中，高精度拋光液大部分進口，是國內企業需要關注并發展的方向。高精度拋光有利于外延不良晶片的再利用，未來會有不錯的發展空間。

 

高溫氧化設備和其他設備不同，其技術條件需要目前來對設備提出的要求非常高，挑戰非常大，驗證周期也非常長，國內企業在也不斷的嘗試，未來是否有更好的解決方式很重要。

 

對于碳化硅和氮化鎵刻蝕技術，專家們表示，刻蝕材料工藝技術和裝備，國內已經非常有優勢。國內刻蝕設備廠商需要思考如何把刻碳化硅的設備用好。

 

此外，圍繞著散熱材料、產品設計解決方案，以及碳化硅外延設備經營發展路線、材料損耗等問題，嘉賓們展開了積極互動，并分享了具體的技術解決方案。對于碳化硅外延設備路線的發展，專家認為，目前階段，單片機具有成本等優勢，隨著市場需求，工藝發展，襯底尺寸變化以及多片機的發展等會有相應的變化。