2025年11月27日,第六届亚太碳化硅及相关材料国际会议(Asia-Pacific Conference on Silicon Carbide and Related Materials,APCSCRM 2025)在郑州中原国际会展中心会议中心隆重闭幕。

本届会议由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟与中国科学院物理研究所共同主办,北京天科合达半导体股份有限公司、河南联合精密材料股份有限公司、郑州航空港经济综合实验区科技工信局联合承办,并得到郑州航空港经济综合实验区管理委员会、河南省人民政府驻北京办事处及河南省半导体行业协会的大力支持。大会以"芯联新世界,智启源未来(Wide Bandgap, Wider Future)"为主题,深入探讨了宽禁带半导体(SiC、GaN、Ga₂O₃、AlN及金刚石等)材料、器件及前沿应用的最新进展,成功吸引了海内外800余位专家学者与企业代表,以及近400家行业机构的广泛参与,与会代表通过深入交流研讨,在技术突破、产业协同与创新发展等方面取得丰硕成果,为大会画上圆满句号。

材料与装备专题论坛由中国科学院半导体研究所林学春研究员、北京大学高鹏教授、清华大学刘源教授、北京晶格领域半导体有限公司张泽盛总经理主持,深入产业链最上游,围绕宽禁带半导体核心的材料制备、加工技术与关键装备创新展开研讨,为产业底层技术的自主可控与迭代升级提供了重要见解。本次论坛邀请了来自学术界、研究机构及领军企业的14位行业内专家、代表,研讨涵盖了碳化硅液相法生长、氮化镓氨热法生长、大尺寸外延、先进键合集成、激光精密加工、界面声子输运探测、衬底无损检测、全套切磨抛解决方案等前沿课题。全面展示了从基础材料合成到高端装备制造的全链条创新能力,凸显了夯实产业基础对推动宽禁带半导体产业高质量发展的根本性作用。


张泽盛 北京晶格领域半导体有限公司 总经理

演讲主题:《液相法碳化硅单晶生长技术研究》

报告摘要:碳化硅是第三代半导体的关键材料,但主流制备技术面临瓶颈。液相法作为一种创新解决方案,具有成本低、缺陷少、晶体质量高的优势,并能突破传统技术局限,制备出独特的低阻P型衬底和性能更优的3C-SiC衬底,前者可推动高压功率器件发展,后者特别适用于对可靠性要求极高的车规级芯片。技术研发已取得关键进展,成功生长出6英寸晶体,其中P型衬底电阻率低于0.05Ω·cm,3C型衬底电阻率低至0.4mΩ·cm,核心参数领先。当前重点在于推动下游器件验证与终端应用。

刘源 清华大学 教授

演讲主题:《P型SiC晶体多籽晶溶液生长法》

报告摘要:高温溶液生长(HTSG)具有高p型掺杂浓度、优异的掺杂均匀性和接近热力学平衡生长等独特优势,已成为制备高质量p-SiC衬底的关键方法之一。该课题组提出了一种改进的溶液生长路径,称为多种子溶液生长(Multi-Seed solution growth, MSSG)工艺,其核心创新点在于反平行流动原理。该方法通过精确调节溶液流与阶跃流的反向运动,有效抑制了溶剂包合缺陷,显著降低了阶跃高度。此外,MSSG可以实现多个铸锭同时生长,大大降低了SiC衬底的最终成本。实验结果表明,在一个生长周期内成功制备了多个SiC铸锭,其全宽为半最大值,电阻率参数具有良好的一致性。这些发现表明,MSSG技术是大规模、低成本生产SiC衬底的一个有前途的解决方案。

任国强 中科院苏州纳米所 研究员;纳安半导体科技(苏州)有限公司 创始人

演讲主题:《氨热法氮化镓单晶生长研究进展》

报告摘要:氮化镓(GaN)作为第三代宽禁带半导体核心材料之一,具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、抗辐射能力强和良好的化学稳定性等优良特性,是制作宽波谱、高功率、高效率光电子、电力电子和微电子的理想材料。受制于氮化镓单晶衬底的尺寸、产能及成本的影响,当前的GaN基器件主要基于异质衬底(硅、碳化硅、蓝宝石等)制作而成,GaN单晶衬底的质量和成本已成为制约高性能GaN器件发展的瓶颈。近年来,国内外在氨热法GaN单晶衬底制备方面取得了较大的进展。本报告综述了国际上氮化镓单晶生长的最新进展,介绍了他们团队在氨热法超高压生长装备研制、晶体生长习性、应力研究、杂质及电学性质调控等研究工作,并对氮化镓单晶材料的发展趋势进行了展望。

向鹏 苏州晶湛半导体有限公司 高级研发经理

演讲主题:《大尺寸GaN 外延技术进展》

报告摘要:报告汇报了公司在大尺寸氮化镓(GaN)外延技术上的最新进展。公司已实现从6英寸到12英寸硅衬底上高质量GaN外延材料的制备,材料均匀性优异,击穿电压超过1200伏。在碳化硅与蓝宝石衬底上,也成功实现了低翘曲、高晶体质量的外延结构,并开发了多沟道技术以进一步降低导通电阻、提升耐压能力。针对射频应用,公司通过优化缓冲层显著降低了射频损耗,并结合二次外延工艺将欧姆接触电阻降至0.1 Ω·mm以下。此外,基于自有的工艺验证线,公司已在8英寸衬底上成功制备出高良率的微米级Micro LED阵列。晶湛半导体已建立起涵盖外延生长与简单工艺平台的综合能力,可为功率、射频及光电子领域提供高性能大尺寸GaN外延材料与合作支持。

金泽博 Resonac Corp. 器件解决方案事业部 研究员

演讲主题:《Resonac 外延片研发进展》

报告摘要:碳化硅(SiC)功率器件具有低比导通电阻和高击穿电压等优良特性,是下一代高性能功率转换的关键。然而,为了满足市场对增强可靠性和增加模块功率密度的需求,外延层和衬底中的缺陷和位错仍然是重大挑战。特别是,器件芯片中更高电流密度的趋势需要减少基面位错(BPDs),这可能导致双极器件中正向偏置操作时堆叠故障的扩大。

本次演讲中介绍了谐振在功率器件开发方面的举措,重点介绍Resonac的SiC外延片技术的进展,并概述以8英寸晶圆为中心的努力以及针对超高压器件应用的开发。

母凤文 青禾晶元半导体科技(集团)有限责任公司 创始人兼董事长

演讲主题:《半导体先进键合集成技术与应用》

报告摘要:先进键合技术是诸多半导体制造过程中不可缺少的重要环节,可以广泛应用在先进封装、显示面板、先进基板、功率电子和MEMS传感器制造等领域。随着半导体技术的发展,键合越来越受到重视,在半导体材料、器件制作和系统集成等多个维度上成为了一个新的发展趋势。在半导体材料方面,键合技术成为不同材料融合的主要途径;在半导体器件方面,键合可以实现三维堆叠,打破光刻瓶颈,突破平面器件限制;在系统集成层面上,键合集成可以综合“延续摩尔”和“超越摩尔”两条路径的成果,显著提升微电子系统能力和价值。报告重点介绍键合技术发展趋势与挑战、先进永久性键合技术与应用以及先进临时性键合技术与应用。

林学春 中国科学院半导体研究所 研究员

演讲主题:《激光精密加工在碳化硅上的应用》

报告摘要:报告介绍了激光精密加工技术在碳化硅(SiC)领域的应用进展。针对碳化硅硬度极高、传统金刚线切割存在线损大、耗时长的挑战,激光剥离技术展现出显著优势。该技术可大幅减少材料损耗(切口小于100μm),提升出片率(8英寸晶圆可达40片以上),并缩短加工时间至30分钟/片以内。报告指出,对于高价值的8英寸及12英寸大尺寸碳化硅晶圆,激光切割在提升得片率和经济性方面优势明显,已成为重要发展方向。此外,报告也简要介绍了激光微射流技术,该技术适用于碳化硅晶锭的粗加工与滚圆,但在大尺寸切片方面尚存局限。总体而言,激光精密加工为降低碳化硅加工成本、推动产业降本增效提供了关键技术路径。

高鹏 北京大学 教授

演讲主题:《半导体界面声子输运的亚纳米分辨探测》

报告摘要:随着先进半导体芯片向小型化、高功率密度演进,由界面两侧声子模式失配引发的界面热阻,已成为制约其性能与可靠性的关键瓶颈。因此,探测界面声子模式、阐明其对界面热输运性能的影响机制,成为亟待解决的关键科学问题。

针对传统谱学技术难以兼顾高动量分辨与纳米级空间分辨的难题,创新基于电子显微镜的非弹性电子散射机制,研发出“四维电子能量损失谱” 技术;同时结合自主设计的原位器件,开发了 “亚纳米分辨测温与声子热输运可视化” 技术。这两项技术突破,实现了对单个纳米结构及异质结界面声子色散关系、投影态密度的亚纳米分辨测量,且创造了界面温度测量、局域热阻测量与声子输运原位表征的最高空间分辨率纪录。这些研究为原子尺度半导体界面热输运研究提供了新工具。

Niraj Mahadev,ENTEGRIS 新市场业务副总裁

演讲主题:《Entegris 技术赋能 8 英寸与 12 英寸碳化硅衬底制造》

报告摘要:Entegris公司聚焦于通过材料与先进纯度技术赋能碳化硅衬底制造,特别是在应对8英寸向12英寸大尺寸化进程中的挑战。公司通过在中国杭州建设制造基地实施本地化战略。针对大尺寸晶圆在抛光等环节面临的高成本与工艺复杂性,Entegris开发了适用于单晶圆工具的高去除率CMP浆料,并创新性地推出可稀释浆料,在保持性能稳定的同时有效降低了拥有成本。此外,公司致力于工艺整合,通过新型浆料方案简化制造步骤。在支撑技术方面,Entegris研发了可重复使用的外延用石墨组件技术,通过涂层将其转化为碳化硅,显著提升了部件寿命。面对12英寸晶圆在TTV控制、表面平整度及良率方面的严峻挑战,公司正与合作伙伴推进相关技术的概念验证,旨在为未来大尺寸碳化硅衬底的规模化生产提供关键解决方案。

董辰 有研稀土新材料股份有限公司 技术研发经理

演讲主题:《半导体产业用稀土新材料研发与应用进展》

报告摘要:报告指出,作为“工业维生素”的稀土材料在半导体领域主要应用于抛光材料、陶瓷涂层、高纯金属靶材及光功能材料四大方向。针对高端抛光材料长期依赖进口的困境,有研稀土通过搭建原位监控反应装置,实现了纳米级氧化铈磨料的可控合成与公斤级放大制备,其开发的抛光液在硅基集成电路STI隔离槽抛光等高端应用中的性能可与国外明星产品持平。在陶瓷涂层方面,公司开发了高纯度(可达5N-6N)粉体及协同调控技术,产品性能与进口相当。同时,有研稀土在国内率先实现了涵盖几乎所有稀土元素的高纯金属提纯及靶材制备,相关产品已应用于5G通信等领域,并正推动集成电路领域的国产化替代。公司依托深厚的科研积淀与产业化平台,致力于通过科技创新弥补产业链短板,以科技与产业双轮驱动的发展模式,助力我国从稀土大国向稀土强国的跨越。

陈俞忠 创锐光谱科技有限公司 总经理

演讲主题:《SiC衬底位错无损检测技术助力晶圆良率预测与产业链降本增效》

报告摘要:碳化硅(SiC)具有较大的禁带宽度,耐高温高压,是理想的功率电子器件材料。目前,SiC的主要应用场景是新能源汽车的主驱逆变器和车载充电机等功率转换模块。相比于传统的Si材料,SiC在性能上全面占优,但由于成本、良率和长期可靠性等问题,SiC功率模块的渗透率还处于相对较低的水平。而这些问题都和现行的SiC晶圆位错缺陷的检测方式(腐蚀法)有关。腐蚀法是一种破坏性的检测方法,会造成SiC衬底生产企业约10%-20%的产能损失。同时,破坏性抽检的方式意味着实际用于生产SiC器件的晶圆,其位错缺陷情况是未知的,这会严重阻碍器件良率的提升。为了解决这个问题,助力SiC产业链降本增效,创锐光谱开发了基于瞬态吸收/反射成像的衬底位错光学无损检测技术:该技术可以在较短的时间内(6寸晶圆约15 min)实现对SiC衬底三种位错缺陷的无损检测,为衬底生产厂家节约近五分之一的生产成本。同时,无损检测技术的应用,使得从衬底—外延—器件的全链缺陷追踪成为可能。创锐光谱利用该设备,研究发现外延中的致命型缺陷(对器件而言)普遍出现在衬底上的位错高密度区,且产生的概率与衬底位错缺陷的密度呈正相关关系。 这使得人们可以通过衬底位错缺陷的情况,来预测外延乃至器件的良率,不合格的产品可以尽早的剔除,不再进入后续的工艺流程,最终实现器件端良率的提升。

温子瑛 无锡华瑛微电子技术有限公司 董事长 & 技术副总裁

演讲主题:《创新的动态薄层提取技术与SiC 晶圆表面金属污染的检测分析》

报告摘要:本研究针对SiC晶圆金属污染的提取与测量问题,开发了一种新型动态薄层污染提取方法,并结合高灵敏检测技术,显著提升了污染检测能力。针对SiC晶圆表面亲水性强及对部分污染物吸附力高于单晶硅的特点,设计了一套能够有效检测其表面多种金属污染物的系统。实验表明,通过优选化学配方并精确控制流体与污染物的反应条件,该方法可有效提升金属污染物的提取效率。该技术不仅在检测精度与方法灵活性方面具有明显优势,也为SiC晶圆表面的金属污染监测提供了实用解决方案。这一创新突破了传统方法的局限,对SiC晶圆制造及相关芯片工艺优化具有重要支撑作用。

刘民聪 浙江星辉新材料科技股份有限公司 技术研发经理

演讲主题:《PAN 基和沥青基保温热场的对比探索》

报告摘要:本报告围绕半导体热场用保温材料,对PAN基与沥青基碳纤维的物化特性展开系统性对比分析。研究揭示,二者在关键物理属性与微观构效关系上存在本质区别,这些差异直接影响其作为保温材料的热学性能、结构稳定性及长期服役表现。基于上述材料学研究,进一步阐述了星辉新材据此开发的新一代PAN基保温硬毡产品。该产品通过创新的材料体系设计与优化的制备工艺,在宏观上实现了对产品纯度、隔热性能及结构一致性的精准控制,为其在高端半导体热场中的应用提供了坚实的理论与技术依据。

刘国敬 北京中电科电子装备有限公司 副总经理

演讲主题:《12英寸SiC切磨抛解决方案》

报告摘要:随着5G、新能源汽车等产业的快速发展,功率器件等产品的需求也显著增加。随着国内厂商不断扩产,设备需求量激增,进口设备的交付周期无法满足市场容量快速增长的需求。同时为了提高碳化硅材料的切磨抛加工效率,很多厂家在衬底材料制备和器件制造段都引入了减薄工序,减薄设备在碳化硅材料端和芯片端形成了完备的产业布局。北京中电科公司在已有减薄机的基础上研究碳化硅等超硬材料减薄工艺关键技术及核心部件,推出6/8英寸碳化硅减薄机,实现设备、工艺、耗材的匹配,打通客户工艺线。目前设备进入碳化硅衬底材料端和芯片制造端领军企业,树立了良好口碑。



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