隨著中國“十四五”規(guī)劃的提出,、以及全球科技產(chǎn)業(yè)對于“碳達(dá)峰,、碳中和”的目標(biāo)達(dá)成共識,,以碳化硅(SiC),、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體新材料憑借高擊穿電場,、高熱導(dǎo)率、高電子飽和速率以及抗強輻射能力等優(yōu)異特性,,成為了支撐5G基建,、新能源產(chǎn)業(yè)、特高壓,、軌道交通等領(lǐng)域的核心技術(shù),。數(shù)據(jù)表明,2020年中國“第三代半導(dǎo)體”產(chǎn)業(yè)電力電子和射頻電子總產(chǎn)值超過100億元,,同比增長69.5%,。其中,SiC,、GaN電力電子產(chǎn)值規(guī)模達(dá)44.7億元,, 同比增長54%;GaN微波射頻產(chǎn)值達(dá)到60.8億元,,同比增長80.3%,。
不過,第三代半導(dǎo)體行業(yè)存在相當(dāng)程度的準(zhǔn)入門檻,,由于SiC,、GaN器件的性能與材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝之間緊密關(guān)聯(lián),,多數(shù)半導(dǎo)體企業(yè)為了保持自身競爭力,,傾向于采用IDM模式實現(xiàn)設(shè)計、制造的一體化,。例如華潤微建立了國內(nèi)首條6英寸商用SiC晶圓生產(chǎn)線;英諾賽科也成功擴產(chǎn)位于蘇州的GaN生產(chǎn)基地,,使之成為全球最大的8英寸GaN工廠,。顯然,在全球半導(dǎo)體產(chǎn)能緊張的局勢下,,這些新開設(shè)或擴建的產(chǎn)線正在迅速拉升半導(dǎo)體設(shè)備的市場需求,。以薄膜沉積這一必不可少的制造環(huán)節(jié)為例,在新產(chǎn)線的設(shè)備投資中,,薄膜沉積設(shè)備占據(jù)了約25%的支出比重,,是半導(dǎo)體設(shè)備市場增量中不可忽視的一環(huán)。因此,,如何選擇薄膜沉積設(shè)備,、使之匹配不斷發(fā)展的寬禁帶半導(dǎo)體制造工藝需求,是橫亙在眾多第三代半導(dǎo)體廠商面前的一道難題,。
聚焦新工藝,、新材料,40年沉積鍍膜專家為第三代半導(dǎo)體支招
目前,業(yè)界主流的薄膜沉積工藝主要有原子層沉積(ALD),、物理式真空鍍膜(PVD)和化學(xué)式真空鍍膜(CVD)等,,其中ALD屬于CVD的一種,屬于當(dāng)下最先進(jìn)的薄膜沉積技術(shù),。那么,,哪一類沉積技術(shù)適用于第三代半導(dǎo)體呢?業(yè)界領(lǐng)先的ALD設(shè)備制造商和服務(wù)商——青島四方思銳智能技術(shù)有限公司(以下簡稱思銳智能或SRII)總經(jīng)理聶翔先生對此表示:“隨著新材料,、新工藝,、新制程等應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,半導(dǎo)體器件本身也在往更復(fù)雜,、更高深寬比,,甚至是3D異形結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展,在超越摩爾領(lǐng)域,、第三代半導(dǎo)體應(yīng)用中更是如此,。在這樣的情況下,ALD相比其他鍍膜技術(shù)擁有無可替代的優(yōu)越性,?!?/p>
在實際應(yīng)用中,思銳智能推出的新一代先進(jìn)ALD設(shè)備可以使材料以單原子膜(0.1nm)形式沉積在基底表面,,并且在整體器件的鍍膜控制上達(dá)到很高的精確度,。以GaN功率器件為例,通過思銳智能的ALD鍍膜技術(shù)能夠有效增強GaN器件的性能,。首先,,通過ALD薄膜可實現(xiàn)器件表面的鈍化和覆蓋;其次,,通過氧化鋁疊層實現(xiàn)柵極高K介電質(zhì)的沉積,;接下來,通過原位預(yù)處理去除自然氧化層,,實現(xiàn)表面穩(wěn)定,;最后,通過高質(zhì)量的ALD氮化鋁來實現(xiàn)緩沖層,,形成更具生產(chǎn)效益的量產(chǎn)方案,。
依托思銳智能旗下BENEQ公司近40年的ALD技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗,思銳智能正在為業(yè)界提供廣泛,、通用,、性能強大的設(shè)備產(chǎn)品組合,專注ALD技術(shù)以及服務(wù)的持續(xù)創(chuàng)新能力,,獲得了歐美,、日本,、中國等全球范圍內(nèi)眾多知名半導(dǎo)體企業(yè)的認(rèn)可。
產(chǎn)能擴張下的半導(dǎo)體設(shè)備機遇,,技術(shù)服務(wù)與供應(yīng)鏈本地化難題突顯
產(chǎn)能擴張的普遍業(yè)態(tài)正在為設(shè)備廠商“簽下大單”,,設(shè)備提供商也需不斷提升服務(wù)質(zhì)量,進(jìn)一步鞏固自身的市場“護(hù)城河”,。例如,,思銳智能在2018年完成對BENEQ公司的全資收購之后,一直推行“本地化與全球化并行”的策略,,除了鞏固歐美市場的份額,,也在扎根中國市場、培養(yǎng)本地國際化創(chuàng)新型團(tuán)隊,,逐漸形成完善的覆蓋研發(fā),、售前、售后等環(huán)節(jié)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),,并加強部署與不同區(qū)域,、不同領(lǐng)域、不同機構(gòu)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作,。
談及本地化的機遇與挑戰(zhàn)時,,聶翔表示:“中國市場在不斷涌現(xiàn)一大批半導(dǎo)體制造企業(yè),思銳智能擁有貼近客戶的優(yōu)勢,,在發(fā)現(xiàn)客戶對新工藝,、新材料應(yīng)用的需求之后,可以攜手芬蘭團(tuán)隊進(jìn)行協(xié)同研發(fā),、共同創(chuàng)新,。此外,不同客戶在細(xì)節(jié)方面的要求也不盡相同,,例如國內(nèi)客戶對交期更加敏感,、服務(wù)響應(yīng)速度要求更快等,這對本地化的技術(shù)服務(wù)能力提出了挑戰(zhàn),。當(dāng)然,為了交期更短,、價格更具競爭優(yōu)勢,,供應(yīng)鏈的安全和高效整合是非常重要的因素。對此,,思銳智能做了很多努力,,積極推動供應(yīng)鏈更加高效地運轉(zhuǎn)、更加符合市場的需求,!近期思銳智能官網(wǎng)sri-i.com和微信公眾號”思銳智能SRII“全新上線,,更好地幫助本地客戶清晰,、直觀了解思銳智能的應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品方案?!?/p>
除了技術(shù)團(tuán)隊,、供應(yīng)鏈等本地化舉措,思銳智能也在推進(jìn)不同領(lǐng)域的區(qū)域性合作,,包括青島,、上海、浙江,、粵港澳大灣區(qū)在內(nèi)的眾多產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域已經(jīng)納入其布局規(guī)劃中,,通過產(chǎn)業(yè)化基地、聯(lián)合實驗室,、中試線等方式,,致力于實現(xiàn)更多本地化創(chuàng)新,持續(xù)為業(yè)界提供一流,、創(chuàng)新的產(chǎn)品解決方案,。