中电科48所巩小亮:SiC功率器件制造工艺特点与核心装备创新进展

日期:2021-12-10 来源:半导体产业网阅读:447
核心提示:中国电子科技集团公司第四十八研究所 半导体装备研究部副主任巩小亮分享了“SiC功率器件制造工艺特点与核心装备创新进展”主题报告。
 近日,由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)联合主办,北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司与半导体产业网共同承办的第七届国际第三代半导体论坛暨第十八届中国国际半导体照明论坛(IFWS & SSLCHINA 2021)在深圳会展中心举行。
 
期间, “IFWS  2021:碳化硅功率器件与封装应用论坛“成功召开。会议由芜湖启迪半导体有限公司、中国电子科技集团公司第四十八研究所、北京北方华创微电子装备有限公司、德国爱思强股份有限公司协办支持。
 
第三代半导体已成为半导体前沿技术制高点,是支撑“新基建”和”中国制造2025“的”核芯“,对国家经济发展、产业转型升级、国防安全具有重要战略意义。
 
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▲中国电子科技集团公司第四十八研究所 半导体装备研究部副主任巩小亮
 
会上,中国电子科技集团公司第四十八研究所 半导体装备研究部副主任巩小亮分享了“SiC功率器件制造工艺特点与核心装备创新进展”主题报告。
 
他介绍,针对第三代半导体器件结构与芯片制造特点,第三代半导体专用/特色装备主要面临着超高温工艺要求、高能量加工工艺要求、低损伤与低应力加工工艺要求与大翘曲度容差性、器件性能和成本的持续倒逼对装备支撑能力不断提出新要求四大挑战。
 
他表示,目前国内第三代半导体产业已形成基本完整的从装备、材料、器件到应用的全生态产业链,国产装备全面起步。逐步向大尺寸、低成本、高良率的持续发展中,产业有望从“跟跑”走向“并跑”、“领跑”,成套装备国产化将起到核心支撑作用。
 
中国电科48所第三代半导体装备产业布局优势明显,SiC外延生长设备方面,在国内率先开发出碳化硅器件制造关键装备,并形成成套应用态势。
 
截至2020年,SiC设备已在生产线应用/签订合同逾20台套,意向合同多台套。6英寸单片式机型满足厚外延、高均匀、低缺陷等工艺发展需求;SiC高温高能离子注入机,注入能量、束流、均匀性、稳定性和产能持续提升,批量应用。
 
SiC高温激活炉满足量产要求,小批量应用,片内/片间方阻均匀性≤1.5%。SiC高温氧化炉栅氧厚度均匀性优于2%,界面电子迁移率稳定在20cm2/Vs以上,生产出的1200V/ 80mΩ MOSFET器件进入下游用户可靠性测试阶段。LPCVD、PVD等Si基通用设备向第三代半导体芯片制造生产线快速渗透;立式LPCVD定制设计:标准8寸机型改兼容6寸,相比卧式LPCVD效果更优;已通过多晶硅栅等工艺的在线批产验证。
 
第三代半导体作为功率芯片定位,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。中国电科48所重点围绕SiC全链条开展核心装备开发、迭代与应用,以SiC外延、高温高能离子注入、高温氧化/激活为代表的系列设备实现小批量应用;化合物特性和工艺的快速变革式发展要求装备在研发、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。不断填平补齐构筑的国产化装备体系,将在规模化产业的洗礼中有力支撑第三代半导体发展进入新局面。
 
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解!)
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