再见SEMICON China 2021：同期化合物半导体国际论坛隆重闭幕

作为世界最大的功率与化合物半导体产业的专业论坛之一，"2021年功率与化合物半导体国际论坛 "于2021年3月18-19日在上海嘉里大酒店隆重举办。论坛为期两天，主要议题包括：宽带隙功率电子、光电子、通信中的化合物半导体以及新兴功率器件技术等。《化合物半导体》的主编陆敏博士被邀请出席了这场盛会。

 

SEMI中国区总裁居龙先生出席会议并致欢迎辞，感谢大家以及各位业界领袖参加今年SEMICON China。在上海市政府的鼎力支持下，SEMICON China 2021展会及论坛得以如期顺利举行。“今日有雨，是好兆头。可谓‘好雨知时节，当春乃发生，润物助芯梦，英雄聚申城。’”

 

 

作为本次论坛的主持人，在广东芯聚能半导体有限公司的董事长肖国伟先生的带领下，各位业界领袖开始了他们精心准备的主旨演讲，一起解读功率与化合物半导体产业当下和未来。

 

 

江苏能华微电子科技发展有限公司的创始人兼总经理朱廷刚在《氮化镓技术日渐成熟：量产及应用的展望》演讲主题中指出，以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体化合物功率半导体市场的增长现在已经开始，预计到2029年，化合物功率半导体市场将增长五倍以上。对于5G设备，电动汽车和工业设施（包括太阳能设施）中的SiC和GaN等化合物半导体的使用需求正在急剧增加。本次演讲从氮化镓的量产和应用两个维度，分享了氮化镓技术的过去和发展现状。

 

 

上汽英飞凌汽车功率半导体（上海）有限公司的主任工程师李谢先生带来了《中国新能源车用功率半导体市场及技术发展展望》。李先生指出中国2020年在新冠疫情的不利背景下，仍然销售了130万辆新能源汽车，今年销量估计要达到200万辆规模。到2035年我国新能源汽车在所有汽车的销售量占比将从现在的5%提升到50%左右。可见新能源汽车工业的发展势不可挡，不过现今汽车功率半导体仍然以硅基IGBT为主，碳化硅器件会逐步渗透，估计在2025年左右会有比较明显的市占率。

 

 

《想得到、做不到：以碳化硅生产工艺为例看芯片制造及产业为啥这么难》的主讲人是泰科天润半导体科技（北京）有限公司的总经理陈彤。陈总从产业角度生动的讲述了碳化硅器件产业的不易和艰难——犹如在没有量具的情况下，在一根头发丝里盖房子。这就需要半导体工程师们通过不断的磨练和坚持，人人练就一身拥有鬼斧神工般技艺的精密“雕刻师”。

 

 

作为威科赛乐微电子股份有限公司的总经理，苏小平探讨了《砷化镓在半导体激光器领域应用新进展》。在演讲中，首先对砷化镓材料进行了介绍，包括砷化镓材料的特性、三种制备工艺及主要应用领域。然后对激光器、半导体激光器、GaAs基半导体激光器、VCSEL半导体激光器四种激光器做了介绍，较为详细的讲解了VCSEL的核心工艺。最后介绍了VCSEL的新应用、主要应用领域及市场趋势并对中国3D感测VCSEL的需求进行了预测。

 

 

休息时间过后，华灿光电（浙江）有限公司副总裁的王江波作为论坛下半场的主持人，带领我们进入了功率及化合物半导体国际论坛2021下半场——化合物半导体与光电及通讯专场。

 

德国爱思强股份有限公司中国区市场营销和工艺部门总监方子文博文报告了《宽禁带半导体功率及射频器件量产解决方案》。方博士就针对产业成本及良率这一核心问题，通过瀚天天成及芜湖启迪两个工业客户实例，阐述了使用AIXTRON行星式反应器，帮助最终用户实现了SiC及GaN生产高良率及低成本外延片生产，只有当性能和成本目标同时达到时，新材料才能获得终端市场的认可。

 

 

上海恩艾仪器有限公司的全球半导体业务拓展总监何为女士作了《建构应用于 RFFE, VSCEL, microLED等半导体器件的全生命周期测试与数据平台》的演讲。她表示5G、光通信、传感技术的演进上，化合物半导体扮演着重要的角色。PXI平台能以统一平台服务射频前端、功率放大器、 LED等半导体器件测试的需求 : 该平台能应用于研发阶段的特性分析，并使用相同软硬件架构扩展到量产测试中，可有效地降低整体测试开发与数据关联的时间。在此基础上，NI 全生命周期数据分析平台可将设计，工程验证和量产大数据进行汇总清洗，并利用基于机器学习的数据分析软件实现良率监控提升，数据追溯，适应性测试等应用。此外，她分享了利用这样的软硬件平台如何帮助多家化合物半导体厂商的案例。

 

 

厦门三安集成电路有限公司的技术市场总监叶念慈则探讨了《宽禁带器件在功率和射频市场应用》。第三代半导体材料在新基建的5G、新能源、电动化出行等应用场景中将发挥重要的作用，作为中国第一家打通第三代半导体垂直产业链的企业，三安集成分享了其开发进度和成果，以及宽禁带半导体在微波射频、电力电子领域如何帮助应用降低能耗、提升效率。

 

 

 

 

来自Beneq Oy销售总监高智围绕《原子层沉积技术在功率及化合物半导体制造中的创新应用》，探讨了ALD在功率和复合半导体器件中的当前和未来应用。强调了实现关键功能的ALD材料和技术，如栅极电介质和高k、掺杂、表面钝化和界面控制、成核和种子以及最终钝化的湿气屏障。Beneq Transform™ ALD集群工具平台和路线图为75毫米到300毫米的晶圆尺寸提供了具有无与伦比的通用性的制造价值的工艺，并将改变超越摩尔定律时代。

 

 

宁波睿熙科技有限公司的联合创始人&副总经理,汪辰杲带来了《VCSEL在新兴市场的应用》演讲，主要介绍 VCSEL 从传统的数据通讯应用到消费电子，车载及其它领域的渗透及对VCSEL 技术发展带来的全新机遇及挑战。

 

 

北京北方华创微电子装备有限公司先进封装行业总经理吴文英则探讨了《热处理工艺及装备在功率半导体中的应用》。吴总从新能源及5G驱动了化合物半导体产业的快速发展谈起，进而讲述了化合物半导体芯片工艺制程的挑战及其解决方案，结合北方华创的设备产品体系，详细分享了高温工艺、刻蚀工艺及沉积工艺等具体应用案例。

 

 

奧趋光电技术（杭州）有限公司首席执行官，吴亮《高性能5G射频前端滤波用 AlN/AlScN材料最新进展及其应用前景展望》，作为超宽禁带半导体材料AlN产业化的先行者，奧趋光电在AlN体材料的制备上已走在世界前列，但源于材料制备难度及成本都极其高，现今价格也是极其昂贵，大规模的市场应用还是任重道远。不过AlN的变体AlScN具有优异的压电性能，是极其优异的高性能5G射频前端滤波材料，这或许是可以更快进入产业化并带来可观利润的一种材料，吴总很自豪的告诉大家，奧趋光电已经成功突破了制备高性能AlScN薄膜的产业化关键技术。

 

 

在3月19日的论坛中，功率及化合物半导体国际论坛2021主要探讨了宽禁带半导体及新型功率器件专题，让我们继续跟随业界大咖的脚步，听听中电化合物、上海瀚薪科技、闻泰科技、意法半导体、中车等专家对于全球化合物半导体产业格局、前沿技术与市场走势的见解。19日的论坛由瀚天天成总经理冯淦博士主持，冯淦博士总结了目前SiC产业发展的现状及技术发展的瓶颈和方向，并对当日大会的主题演讲做了精彩点评。

 

中电化合物副总经理张昊翔通过探讨《碳化硅衬底及外延片》提出，SiC材料击穿电场强度高、热导率高，是已知的最坚硬的材料之一。由此制成的SiC器件具有高效高频、高耐温、高耐压的优势。是电能转换的核心器件。SiC功率器件从高压SiC二极管、SiC JFET器件发展到SiC MOSFET器件。目前SiC MOS存在平面型和沟槽型两类技术路线的分化，中长期看，沟槽型是SiC MOS的发展方向。

 

SPTS Technologies的易义军带来了《Plasma Etch Processing for Both Power and Wide Bandgap RF End Markets》的演讲。相较硅材料，宽禁带半导体材料具有较大的禁带宽度和很高的击穿电场强度。目前市场主要为SiC器件、GaN on Si器件及GaN on SiC器件，可用于包括EV、光伏、快充、5G等一系列终端应用。针对几种器件的关键刻蚀技术，SiC器件制备需要刻蚀氧化物掩膜，碳化硅沟道，过程中需要形貌控制，使顶部和底部形成圆顶角并做终端探测。制备GaN on Si器件要通过刻蚀氮化硅，氮化镓，铝镓氮形成浅槽，过程中需要可控的低刻蚀速率和高灵敏度并做终端探测。而在SiC衬底上制备GaN器件需要深刻蚀SiC形成通孔，在这个过程中需要高刻蚀速率和形貌控制并做终端探测，有效刻蚀GaN衬底。

 

瀚薪科技CEO李传英就《碳化硅功率器件&模块的创新发展趋势》展开讨论。功率器件的重要性与日俱增，功率模块的新设计与技术变得相当重要。VMOS器件相比UMOS器件的制程有更高的难度，二次外延生长的要求使得非IDM厂商难以实现，导致目前市场上仍然没有能做到量产的厂家。

 

Advanced Energy战略市场总监李程阐述了《先进测温技术在化合物半导体制造工艺中的关键作用》。从大块晶体的生长到超薄薄膜的沉积，精准精确的温度测量在化合物半导体制备过程的控制起着至关重要的作用。瞬态和稳态温度分布可确定成分、缺陷密度、薄膜厚度和最终产品产量等关键结果，先进的高温技术具有在实时温度测量过程中，包括准确性、重复性和快速响应时间等多项优点。

 

闻泰科技副总裁吴友文围绕《智能电动车时代功率和化合物半导体需求与技术趋势》发表演讲。在汽车电子化的大趋势下，汽车半导体市场是近年来发展最快的应用市场之一。动力系统电子化、车内网络、ADAS系统等是推动汽车半导体市场的核心因素。汽车是功率半导体最大下游市场，新能源汽车发展将为功率半导体的持续发展提供强劲动力。

 

Tower Semiconductor蔡圆在《先进的Bulk&SOI高压工艺助力智能功率应用》的演讲中提到，在体硅中首次在高边nLDMOS中实现了180V的BVDSS。这种创新的技术提供了重要的竞争特点，如低Ron低压侧/高压侧LDMOS、自举二极管和浮动功能。同时，TowerJazz用典型的200V BV扩展了强大的SOI平台，演示了进一步扩展到200V操作，NMO和PMO都实现了典型的360V BVDSS。这两种技术都是针对汽车和工业应用，以及快速门驱动器，电机驱动器，电池管理和许多其他电源应用。

 

意法半导体中国区功率器件高级市场经理周志强分析了《第三代宽禁带材料 SiC 功率器件技术和应用概述》。SiC技术相对于传统Si IGBT有更高的性能、更低的功率损耗，并能降低开关损耗，拥有出色的二极管开关性能。SiC MOSFET比标准的超结MOSFET或IGBT需要更高的栅极电压摆幅，可以使用18~20v的正偏压栅极驱动，以最小化RDS（on）和传导损耗。最新一代SiC MOSFET为18 V驱动提供优化，同时它也可以在15伏驱动上使用。

 

北京铭镓半导体董事长陈政委就《超宽禁带半导体氧化镓材料与器件》展开论述。Ga2O3在日盲、耐高压、大功率、低损耗、高频、耐高温等器件方面有很大的应用潜力。根据Ga2O3单晶材料的迅速发展，预测可在10年内达到6英寸，且6英寸的Ga2O3基板成本预计将降至120美元。目前Ga2O3已发展到可用于制作紫外透明导体、日盲光电探测器、透明导电膜等应用。

 

株洲中车研发部部长李诚瞻在《SiC 功率器件技术及其在电气化轨道交通中的应用》的演讲中提出，轨道牵引应用需求推动了功率半导体技术发展，轨道牵引功率半导体技术发展从半控型电流驱动的硅基器件，逐渐演进到全控型电压驱动的SiC基器件。中车研制出的600kW混合SiC功率模块，可降低功耗并提升容量，并能顺利通过额定工况下长时间连续考核，温升更低。

 

 

功率及化合物半导体国际论坛是SEMICON China展会期间唯一举行两天的论坛，现场观众爆满，这也象征着产业发展的欣欣向荣。近两年有不少新的化合物半导体公司成立，5G、新能源汽车、通讯，消费电子等方面的创新应用层出不穷，这正是功率及化合物半导体的用武之地，功率及化合物半导体论坛紧密和行业上下游产业链相接，为行业提供了高质量的学习及交流机会，期待明年再聚！