SiC功率半导体产业高峰论坛举办

加快第三代半导体技术应用,推动大中小企业融通发展。7月27日,由北京国联万众半导体科技有限公司主办的主题为“SiC功率半导体产业高峰论坛”,通过线上+线下的方式举办。本次论坛活动由国家第三代半导体技术创新中心(北京)、第三代半导体产业技术创新战略联盟、北京智创华科半导体研究院有限公司、国际第三代半导体众联空间一同协办,北京新材料和新能源科技发展中心、北京市顺义区科学技术委员会、北京市顺义区经济和信息化局、中关村科技园区顺义园管理委员会共同指导,得到了业内专家及产业链上下游企业的一致好评。

本次高峰论坛国联万众邀请到了西安电子科技大学微电子学院副院长、国家工程中心主任马晓华,电子科技大学教授/博导邓小川,中国科学院微电子研究所博士许恒宇,株洲中车时代电气股份有限公司中车科学家新型功率半导体器件国家重点实验室常务副主任,教授级高级工程师刘国友,中国电子科技集团公司第四十八研究所研究员级高工/高级专家周洪彪,北京天科合达半导体股份有限公司董事、常务副总经理/博士彭同华,北京晶格领域半导体有限公司总经理张泽盛,第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长赵璐冰,北京国联万众半导体科技有限公司市场部部长王永维,北京智慧能源研究院功率半导体研究所副总工程师杨霏,国鼎资本投资总监吴一苇,深圳市中投德勤投资管理有限公司投资总监黄慧锋,北京国基科航第三代半导体检测技术有限公司副总经理李艳明等13位业内专家荟聚一堂,共同探讨如何加快推动第三代半导体产业向技术高端化、企业品牌化、应用泛在化、区域协同化发展,为大中小企业健康发展提供强劲引擎,促进我国企业走高质量发展道路。

北京市顺义区经济和信息化局副局长张政在致辞中表示,顺义区将第三代半导体产业发展作为顺义三大主导发展产业之一,将继续大力扶持第三代半导体产业聚集发展,形成第三代半导体产业全产业链格局,同时对顺义区第三代半导体一些利好政策进行了宣讲,解决企业在研发、生产、公共设施配套、市场推广等环节的关键问题。

西安电子科技大学微电子学院副院长,国家工程中心主任马晓华在报告中指出,氧化镓是近年来在半导体材料创新上能够实际应用的代表材料,兼具创新和产业应用的优势,提前布局超宽禁带半导体相关的基础研究,从技术跟随逐渐过渡到技术创新；由于缺乏有效的P型掺杂,提升Ga2O3器件的击穿特性同时将牺牲器件整体的电阻和效率,要实现具有竞争优势的应用还需要一段时间;目前国内该产业化投资过热,未来市场预期有限,技术成熟度目前有限,同时市场尚未出现对产业化的迫切需求。

电子科技大学邓小川教授在碳化硅功率器件特性与优势以及可靠性研究两大方面作了详细报告,报告中指出目前国际上SiC功率器件面临的技术难度正在逐步降低,随着大尺寸SiC晶圆的发展,价格最终不会成为制约的瓶颈;在混合电动汽车、电动汽车以及智能电网等节能减排行业的大力牵引下,SiC功率器件正在逐步迈向普及化。 

中国科学院微电子研究所许恒宇博士在报告中提到面向“碳中和、碳达峰”为代表的国家重大战略要求,在要求满足超低损耗和高可靠性的新能源汽车领域,以应用牵引为指导,提出了SiC超结MOS器件重要性;针对产业薄弱环节,亟待引进该领域制造先进的核心制备技术的必要性和急迫性。围绕SiC超结MOS器件“理论构建、仿真设计、超结制备、工艺整合”等方面,基于SiC MOSFET开展超结MOS器件制备技术创新,明确超结外延制备技术路线,为我国新能源汽车事业和“双碳”战略推进提供关键技术支撑。

中国电子科技集团公司第四十八研究所研究员级高工/高级专家周洪彪报告中指出,随着第三代半导体产业快速发展期到来和行业自主可控的急迫需求,国产装备成长空间巨大;中国电科48所重点围绕SiC全链条开展核心装备开发、验证与推广应用,并持续迭代改进,以SiC单晶生长、高温高能离子注入、高温氧化/激活为代表的系列设备已实现小批量应用;加强工艺融合和行业协作,进一步推动第三代半导体国产化装备的跨越式发展。 

株洲中车时代电气股份有限公司常务副主任、教授级高级工程师刘国友表示,SiC MOSFET成为高压功率器件的解决方案,越来越多的企业参与其中。高压SiC MOSFET材料、涉及、工艺技术取得很大进展并逐渐成熟,3300V及以上电压等级的芯片和模块逐步商业化。高压SiC MOSFET应用于轨道交通领域,推动绿色、智能技术发展;在智能电网、飞机、船舶电驱等方面也有很好的应用前景。高压SiC材料、工艺和封装等全产业链协同,聚焦质量、成本与可靠性攻关,推动高压SiC技术创新与规模应用。

北京天科合达半导体股份有限公司董事、常务副总经理/博士彭同华在报告中指出,从产业链来看,碳化硅衬底位于产业链上游,支撑整个产业发展,从整体性价比和发展趋势考量,未来几年6英寸仍将为主流;8英寸在2025年需求量开始上升增长。

北京晶格领域半导体有限公司张泽盛总经理对液相法生长大尺寸硅单晶碳进行了详细报告,提到液相法是制备高质量硅酸盐晶体的一种有前途的方法,低温溶液生长法由于生长过程具有更好的可控性和稳定性,提高了产率;预估液相法可以有效地降低成本的原子衬底晶片超过30%。

第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长赵璐冰指出,在建立协同创新的产业体系和生态愿景方面,要建立明确的目标、权责清晰、体系化任务型的产学研创新联合体,加快迭代研发,打通产业链条,推动产业整体达到国际先进水平。建设开放、高水平的专业化平台,加强基础材料、设计、工艺、装备、封测、标准等国家体系化能力建设。探索构建科技金融网链,下游反哺上游方式带动社会资本,探索平台+孵化器+基金+基地以及大中小企业融通发展的合作新模式。加强精准的国际与区域合作,推进政府间合作框架下的项目合作与平台建设,开展常态化海外项目输送与技术转移。 

北京国联万众半导体科技有限公司市场部部长王永维在报告中讲到碳化硅电力电子器件需求及技术挑战的三项共同目标,要更好的保护栅极,提高栅氧可靠性;提高器件电流密度,缩减芯片面积,降低成本;提高SiC MOSFET性能。同时指出目前SiC器件已经具备规模在新能源汽车中使用的条件。

北京智慧能源研究院功率半导体研究所副总工程师杨霏围绕“高压大功率碳化硅器件及其应用基础理论研究”和“高压大功率碳化硅MODFET及其在电力电子变压器中的示范应用”两大项目主题作了详细汇报,传统电网正向以电力电子技术广泛应用为代表的智能电网方向发展,亟需提升器件的耐压,通流能力和开关速度,并降低损耗.电力电子变压器是未来智能电网核心设备之一,目前基于硅器件的电力电子变压器体积大,损耗高,重量大,无法推广应用。碳化硅器件具有电压等级高,通流能力强,频率高,损耗低等优势,可以大幅减小设备体积与重量,降低损耗.碳化硅器件将是电力电子变压器功率器件,高压大功率碳化硅材料及器件的实用化将决定电力电子变压器的发展未来。

国鼎资本投资总监吴一苇在报告中提到如何在风口浪尖的碳化硅产业链找准市场精准投资,首先要寻找碳化硅产业链中的成本中心,即具有定价权的衬底,设计端及MOS也是未来关注的重点,从产业链细化分工上来看,外延片和模组是核心关注点。SiC产业为技术驱动投资,具有长时间的投资价值。 

深圳市中投德勤投资管理有限公司投资总监黄慧锋在报告中讲到由于新能源汽车和储能的大规模商用,对功率密度和效率要求提升,在全球碳中和碳达峰的背景下,SiC会成为一种主流趋势;SiC还是欧美日本国际厂商英飞凌、ROHM、CREE、ST等公司技术和份额主导;国内SiC厂商发展迅速,外延和衬底国产化后价格还是持续走低;国内竞争对手众多,大家需要考虑整合资源协同发展;部分产品可以替代Si方案,当前难点还是驱动比较难需要方案级别替代;GaN技术在一定程度上可以替代部分SiC和Si的市场,需要技术创新和成本领先。

北京国基科航第三代半导体检测技术有限公司副总经理李艳明在报告中指出充分利用顺义区相关扶持政策,为碳化硅电力电子器件等企业提供高质量的第三代半导体检验检测服务,不仅有利于完善顺义区第三代半导体产业链,同时也能起到示范带动作用,为顺义区打造第三代半导体集聚区奠定良好基础。

本次论坛同步举办了线上圆桌沟通会,嘉宾分别是北京新材料与新能源科技发展中心副主任蔡永香、第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长赵璐冰、中国科学院微电子研究所博士许恒宇、北京智慧能源研究院功率半导体研究所副总工程师杨霏、中电科48所研究员级高工/高级专家周洪彪、国鼎资本投资总监吴一苇。各位专家分别从各自领域深入研讨了“如何从全要素协同创新、系统发展,促进SiC产业快速发展”及“中国SiC领域的未来发展”两大方向内容,阐述了碳化硅功率半导体产业机遇与产业链协同,基于我国在SiC领域做了大量的长时间技术积累,拥有完整的产业链及大的应用市场,不久的将来SiC产业一定会支撑我国“碳达峰”和“碳中和”战略,引领我国第三代半导体产业向上发展,形成亿万级市场。

本次活动为推动第三代半导体产业与特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩等领域融合创新,促进创新产品开发、创新企业培育、创新产业发展,推动第三代半导体顶尖人才加速聚集北京顺义,促进优质企业集群式发展,为加快构建以第三代半导体为核心的高精尖经济结构提供有力支撑。（柯岩）