化合物装备与材料专题论坛：助力国产设备进入原始创新

文：李昕宇

“作为一个最有发展前景的赛道，化合物半导体以8英寸以下的设备为主，这对于国内装备材料公司一个非常不错的机会。” 8月10日于无锡举行的CSEAC 2023之化合物装备与材料专题论坛上，论坛主持人、CEO of BelGaN BV 周贞宏博士在开场中表示。

在本次论坛上，多家半导体设备材料公司表示看好碳化硅、尤其是氮化镓的发展前景，并分享了其在该领域的研发及产业化进展。

对于化合物半导体的发展前景，多位演讲嘉宾都表示了坚定看好。

“北方华创一直坚定不移地进行装备创新，从设备厂商角度来推动化合物半导体的高质量发展。”北京北方华创微电子装备有限公司产品与解决方案经理张轶铭博士在演讲伊始即表态，北方华创坚定看好化合物半导体产业的发展。

“化合物半导体的晶圆都比较薄，进行电镀时很容易破碎，盛美已经有效解决了这个问题。”对于化合物对设备的新需求，盛美上海资深工艺总监吴勐举例介绍。

“在半导体产业任何一个小的零部件，都涵盖了非常多的高科技。” 周贞宏博士强调，近四十年来，计算机、信息产业驱动了半导体产业发展；展望未来四十年，新能源、绿色能源等能源革命，将驱动半导体产业继续前行。

周贞宏博士认为，2018年被特斯拉采用后，碳化硅才开始起量，2021年小米推出氮化镓快充后，氮化镓才开始发展；未来，这2个赛道还有非常大的发展空间和潜力。

“碳化硅主要在高功率、高电压场景，但氮化镓的低功率低电压从手机快充25W到140W，再到将来的几千瓦的数据中心，甚至到电动汽车，都有巨大的发展空间。” 周贞宏博士介绍，在氮化镓领域，今年3月，英飞凌花了将近10亿美元收购GaN Systems，原因就是英飞凌看好氮化镓未来的发展增速，其将是碳化硅增速的2倍。

化合物半导体的大发展，对半导体设备提出新的需求，给国产半导体设备公司带来新增市场，更带来难得的创新研发机遇。

本次论坛上，多家厂商介绍了其在化合物半导体准备材料等领域取得的新进展。

张轶铭博士介绍，以碳化硅为例，北方华创在衬底端有单晶生长设备，在外延端有外延设备；在芯片端，除了光刻和离子输入，拥有包括高温激活炉、刻蚀设备、PCD、LPCD以及立式炉等一系列的设备，在行业处于领先地位，且都已有量产经验。此外，公司还推出了氮化镓用Hot铝设备、碳化硅用RTP。

从二手设备翻新转型到新产品研发。叶国光介绍，目前，邑文电子已经是一家做薄膜刻蚀全系列国产设备的公司，目前的发展重点是光学和微显示。

中微公司工艺技术总监陈耀介绍，“中微公司开发出了应用于Micro LED的MOCVD设备，也是目前全球单腔产能最大的设备，一次可放41片4英寸或者18片6英寸”。中微公司在这款设备上做了多个创新，一是MO源做了区分来提高外延片表面均匀性，二是加入了Edge Purge减少侧壁上的反应残留物掉落概率，三是石墨盘采用边缘驱动支撑高旋转提高温场均匀性。此外，中微公司在碳化硅和氮化镓功率器件应用领域有完整的解决方案，针对功率器件开发的UniCo设备已经发往客户端应用。

“在电镀领域，盛美有双大马士革电镀、TSV电镀、先进封装电镀，还有化合物半导体的电镀设备。”盛美上海资深工艺总监吴勐介绍，现在电镀设备搭配上paddle可以达到很高的电镀速率，均匀性也是有很大的改善，在第三代半导体金电镀可以进行正面电镀和背面深孔电镀，其次铜镍锌的电镀在第三代半导体上面也可以实现，包括第三代半导体这款设备可以做平边和notch不同电镀，通过调控第二阳极可以达到很高的均匀性。

中国科学院光电技术研究所研究员王建介绍，光电技术研究所研发的一系列光刻机主要服务于高校、科研院校、各类企业等数百家客户单位，主要应用于屏蔽器件、传感芯片、分立器件等制造，主要面向集成电路之外的特种芯片，用户包括民企、国企、高校等等，累计销售超过1100台，初步形成了特种芯片领域的自主可控应用。