从替代到更好——第五届第三代半导体材料及装备发展研讨会成功召开

2023年9月7日，第五届第三代半导体材料及装备发展研讨会在青岛世博城国际会议中心成功举办。

本届会议由北京第三代半导体产业技术创新战略联盟（以下简称“联盟”）主办，香港应用科技研究院、赛迈科先进材料股份有限公司、山东阅芯电子科技有限公司、中微半导体设备（上海）股份有限公司、中晟光电设备（上海）股份有限公司、北京北方华创（002371）微电子装备有限公司、山东力冠微电子装备有限公司、哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司、江苏快克芯装备科技有限公司协办。会议目的是加强第三代半导体材料与装备企业之间及装备企业与产业链上下游企业之间的互动交流与协同合作，推进“材料、工艺、装备一体化”发展，加快装备国产化的需求与进程，实现第三代半导体产业的全面技术突破，缓解“卡脖子”问题。

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中微半导体公司副总裁、MOCVD事业部总经理、装备委员会副主任郭世平，中电科集团总经理助理、北京中电科公司总经理谢贵久，山西第三代半导体技术创新中心有限公司董事长李晓波，中国电子科技集团公司第四十八研究所半导体装备研究部主任巩小亮，复旦大学宁波研究院宽禁带半导体材料与器件研究所副所长马宏平，浙江大学杭州国际科创中心研究员王蓉，南方科技大学副教授叶怀宇，广电计量（002967）检测集团股份有限公司集成电路测试与分析事业部副总经理李汝冠，中晟光电设备（上海）股份有限公司董事长陈爱华，赛迈科先进材料股份有限公司总经理周明，山东力冠微电子装备有限公司董事长宋德鹏，杭州海乾半导体有限公司董事长兼总经理孔令沂，深圳市纳设智能装备有限公司总经理陈炳安，合肥森思功率半导体有限公司总经理颜剑，山东阅芯电子科技有限公司副总经理佘超群，北方华创第一刻蚀事业单元副总经理谢秋实，大连连城数控机器股份有限公司总工程师、研发中心总经理胡动力，深圳市重投天科半导体有限公司技术总监张新河，贺利氏电子中国区技术总监张靖，江苏快克芯装备科技有限公司市场总监沈懿俊等嘉宾及产业链专家约130余位参加了本届大会。联盟副理事长兼秘书长杨富华主持会议。

研讨会特邀13位嘉宾分别做了精彩的报告，2场专题互动讨论环节，现场气氛异常热烈。

浙江大学杭州国际科创中心研究员王蓉分享了《碳化硅衬底技术及产业化进展》，报告介绍了半导体碳化硅衬底及其应用的技术现状，着重汇报了在6英寸和8英寸半导体碳化硅衬底相关的单晶生长和加工方面的技术进展和及产业化进程。

杭州海乾半导体有限公司董事长兼总经理孔令沂做了《碳化硅外延技术及生产进展》的报告。报告首先介绍了碳化硅外延环节，以及碳化硅外延工艺的核心技术；其次，依托企业外延团队在行业内多年的经验积累，分享当前本土化生产线的建设经验，包括国产外延设备、国产检测设备及国产衬底原材料的使用效果，说明本土化生产线的实际开发效果可以达到领先的行业水平，外延生产线的本土化也势在必行；最后，杭州海乾半导体致力与上下游努力配合，做好外延环节的基本工作，助力本土化碳化硅产业链以卓越的成果，共同推动国内碳化硅行业的长期发展。

山西第三代半导体技术创新中心有限公司董事长李晓波分享了《SiC装备发展方向的探讨》。报告从我国半导体产业面临的“卡脖子”的形势出发，提出了按现有半导体技术途径逐步追赶、沿着摩尔定律通过先进封装打造新的路径、大力发展第三代半导体形成反制能力三种解决途径，并重点就大力发展第三代半导体这一途径所尤其是发展SiC半导体产业面临的“成本远高于硅功率器件”的问题进行了深入的分析，进一步探讨了实施“五化”工程，即通过高良率化、快速化、大尺寸化、智能化、低能耗化降低成本、推动第三代半导体市场规模的迅速提升的思路和方法，并对实施“五化”工程已开展的相关工作进行了介绍。

赛迈科先进材料股份有限公司总经理周明做了《半导体制造用石墨及碳材料》的报告，报告从石墨及碳材料在半导体制造中的应用，等静压石墨结构解析，匹配工艺的产品方案、产业展望四个方面进行阐述，以期更好地指导和改善第三代半导体产业中石墨及碳材料应用实践。报告最后介绍了赛迈科在先进石墨和碳材料制造领域的工作进展，并对未来产业链的协同发展提出了展望和建议。

深圳市重投天科半导体有限公司技术总监张新河带来了《材料和装备—碳化硅外延的机遇和挑战》的报告。简单回顾了国内碳化硅发展历程，碳化硅成本降低的需求要求我们在材料制备和装备升级过程中积极迎接8英寸量产的机遇和挑战。碳化硅外延作为衬底和器件中间承上启下的重要环节，材料和装备是降低成本和提高良率关键，近两年在外延设备的国产化上，国内众多供应商发展迅速，但是依旧需要从标准化，自动化上迎接8英寸和更大产能的挑战。最后简单介绍了一下重投天科在碳化硅外延上的进展。

连城数控总工程师，连科半导体有限公司总经理胡动力博士做了《碳化硅生长炉存在的问题与发展方向》的报告。报告分享了硅半导体和碳化硅半导体技术进展，从MCz,CCz单晶硅的生长出发，分析了碳化硅晶体生长存在的问题和对策。预测碳化硅单晶将由感应法转向电阻法，从一炉单锭到一炉多锭，从盲盒生长到智能化的方向发展。

互动讨论，从左往右依次是：孔令沂、宋德鹏、郭世平、陈炳安、陈爱华、陈炳安、张胜涛

之后是专题讨论环节，上午和下午共分两个议题。上午的议题是衬底与外延环节，围绕目前国产设备的优势；国产设备的核心零部件、是否有本土化的解决方案？设备本土化的形势和趋势；国产设备企业对自动化和智能化的发展方向；国产设备企业在设备的质量保障和成本优化方面等内容展开研讨。中微公司郭世平、中晟光电陈爱华、纳设智能陈炳安、力冠电子宋德鹏、科友半导体张胜涛参与研讨，海乾半导体孔令沂博士主持此对话环节。大家一致认为设备国产化是必然趋势，国产设备在价格、性能方面取得了很快的进展，在某些领域特别是在外延上从替代走向更好！

中国电子科技集团公司第四十八研究所半导体装备研究部主任巩小亮做了《碳化硅芯片制造装备发展趋势》的报告。SiC作为功率芯片定位，对线宽和集成度的要求低于大规模集成电路，是国产装备规模化应用从泛半导体走向高端的极佳发展平台。化合物特性和工艺的快速变革式发展和大批量应用要求装备在研发、验证及规模化应用中必须加强工艺协同，以快速推进持续创新和迭代升级，同时积极布局原始创新和正向设计。行业关注度已下沉至原材料、零部件、测试仪器、工业软件等更为基础的领域，需要积极构建强大而健康的生态链协同发展。

复旦大学宁波研究院宽禁带半导体材料与器件研究所副所长马宏平做了《碳化硅器件制程关键工艺设备国内外情况分析》的报告。报告中提到由于碳化硅材料属性的特异性，进而对碳化硅器件制备的关键工艺和设备也提出了特殊要求，其工艺设备和硅器件有所区别，同时国内与国外也存在一定差异。以制程工艺划分，分别从清洗、薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、晶背、量测等工艺环节，对国内外的设备市场占有率和布局情况进行了分析和对比。总体上，碳化硅器件制程工艺设备仍然由国外龙头企业垄断或领跑，近几年国内设备虽然国内发展迅猛，百花齐放，市场占有率也在不断增加，但还是和国外存在一定差距。特别在光刻、掺杂、薄膜和量测等关键工艺设备上，核心参数指标还需要不断突破，设备的工作稳定性及重复性有待进一步验证和提高。

北京北方（002987）华创微电子装备有限公司张轶铭博士做了《装备创新推动碳化硅产业高质量发展》的报告。报告以详实的数据剖析了未来十年碳化硅（SiC）市场的广阔前景，并提出中国必将成为未来全球SiC创新和供应中心。面对SiC产业高速发展的机遇，北方华创不断加快科研步伐，通过持续的技术迭代与创新，以不断精进的产品与服务推动碳化硅产业高质量发展。

山东阅芯电子科技有限公司副总经理佘超群做了《新能源领域功率器件测试成套解决方案》的报告。报告探讨了sic 器件特殊测试方法和压接式功率器件的测试方法。重点讲述了无功老化测试的目的和重要性，如何采用新的测试方法，有效的把早期失效的车规级功率器件筛选出来。最后简要介绍了阅芯设备在新能源领域的功率器件的动静态、电容、栅电阻、KGD参数、无功老化、加热板老化筛选的量产自动测试解决方案，以及高温反偏、高温栅偏、高压高温高湿反偏、秒级和分钟级功率循环、高加速应力试验等可靠性试验解决方案。

广州广电计量检测股份有限公司半导体技术副总监李汝冠做了《碳化硅功率器件的可靠性评估及装备需求》的报告。报告先简要介绍AEC-Q101、AQG 324、商业器件（以英飞凌为例）的可靠性试验项目，然后从加速环境应力试验（包括高温高湿偏置H3TRB/HAST、间歇工作IOL/功率循环PC、温度循环TCT/热冲击TST、高温贮存HTSL/低温贮存LTSL）、加速寿命应力试验（包括高温反偏HTRB/动态反偏DRB、高温栅偏HTGB/动态栅偏AC-BTI、高温正偏HTFB/动态高温正偏D-HTFB）、机械应力试验（包括机械振动、机械冲击）三个方面介绍碳化硅可靠性评估要求，并在此基础上分别对试验装备提出相应的需求参考。

南方科技大学副教授叶怀宇做了《第三代半导体功率器件封装及失效分析》的报告。报告主要介绍了功率半导体碳化硅器件及封装的最新技术发展，包括器件技术，封装技术，封装材料工艺设备以及由此带来的封装设计和结构优化，通过案例讲解器件及封装的失效分析。南方科技大学团队主要研究领域为先进封装及测试技术，宽禁带半导体封装技术，功率器件全铜化互连技术，新型半导体材料和器件，先进封装材料，纳米金属制造及烧结机理等。

江苏快克芯装备科技有限公司市场总监沈懿俊做了《SiC封装微纳金属烧结设备国产化创新之路》的报告。报告从SiC器件/模块的市场前景、应用场景、封装工艺特点、封装工艺痛点、封装工艺成套解决方案等多个维度进行分享。

下午的互动讨论是芯片封装议题，围绕8英寸时代的机遇与挑战；第三代半导体芯片制造技术的新发展及对装备、材料的潜在新需求；封装技术及其装备、材料如何与芯片制造更好协同发展；第三代半导相关设备的国内外差异及国产设备的机遇和期望；检测装备如何更好地支撑第三代半导体的发展等议题展开讨论。南方科技大学叶怀宇、复旦大学马宏平、广电计量李汝冠、贺利氏电子张靖、合肥森思颜剑参与互动讨论，四十八研究所巩小亮主持讨论环节。

推动装备的国产化是联盟的一项重要工作，联盟装备委员会自成立以来，每年组织召开互动研讨会、开展行业调研、交流沟通，梳理装备发展情况，为政府部门提供汇报资料及建议，起到了良好的上下游协同促进作用。

为提供更好的装备企业与用户对接的机会，本次研讨会与2023先进材料与装备展览同期，并在展会特别安排先进半导体材料与装备展览。

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