2项国产碳化硅技术实现突破！格力、II-VI、MACOM等最新技术将带来哪些影响？

第三代半导体风向 · 2021-03-16

最近，格力公开了“碳化硅肖特基半导体器件”专利，引起业界热议。据介绍，该器件可以在降低正向工作电压的同时，提高击穿电压，因而能够降低正向导通损耗，提高工作效率。

此外，“第三代风向”还发现，II-VI、MACOM、瀚天天成等公司也发布了多项第三代半导体技术创新，其中有2项国产技术实现了技术性突破：

瀚天天成突破了碳化硅超结深槽外延关键制造工艺。

中科汇通碳化硅单晶生长工艺将量产，填补国内2-3英寸碳化硅空白。

II-VI新型碳化硅陶瓷材料的导热率可达到255W/m-K，比竞品高出25％以上。

美国MACOM正在导入0.14μm GaN-on-SiC工艺，将打开国防级微波和毫米波GaN MMIC市场。

Axcelis交付首台大电流离子注入机，有助于生产6-12英寸SiC晶圆。

国产碳化硅超结工艺实现突破

3月3日，国产碳化硅超结器件传来利好消息：瀚天天成电子科技(厦门)有限公司发布消息称，突破了碳化硅超结深槽外延关键制造工艺。

据瀚天天成介绍，将超结概念引入碳化硅材料是高压碳化硅器件的重要发展方向之一，但是通常会遭遇2个瓶颈问题。一方面，碳化硅超结外延的次数要比传统的硅基超结急剧增加，成本也会急剧增加。另一方面，深槽刻蚀会导致碳化硅的外延生长难度剧增，难以形成均质外延结构。

而瀚天天成、电子科技大学、中国科学院相关院所、重庆伟特森电子通过产学研联合攻关，突破了碳化硅材料深槽刻蚀填充的世界性难题，成功研发出具有优越填隙能力的碳化硅超结制造工艺。

据了解，电子科技大学陈星弼院士发明的超结器件，突破了传统比导通电阻Ron,sp和击穿电压VB之间的Ron,sp∝VB2.5“硅极限”关系，使其降低至Ron,sp∝VB1.32，甚至Ron,sp∝VB1.03的准线性关系，被国际上盛誉为“功率器件的里程碑”。

瀚天天成碳化硅超结深槽外延工艺

国产碳化硅晶体工艺将量产

3月1日，据呼和浩特市科技局消息，中科汇通（内蒙古）投资控股有限公司的碳化硅单晶生长工艺有了新的进展，能够填补国内2-3英寸碳化硅空白。

据介绍，2018年5月，中科汇通引入中国科学院力学研究所、半导体所科研力量，组建了半导体材料院士专家工作站，通过开展高品质、大尺寸、无微管碳化硅体单晶生长工艺研究及技术攻关，目前中科汇通团队已掌握了高纯碳化硅粉(99.999%)的合成技术及2-3英寸无微管碳化硅单晶生长的关键技术，该技术处于国内领先水平。

截止2020年底，中科汇通的碳化硅体单晶生长工艺及产业化项目已获得各级科技专项资金支持540万元，目前，该项目正筹备进入产业化。

II-VI碳化硅陶瓷热导率创纪录

2月11日，II-VI Incorporated宣布推出最新级别的反应烧结（reaction-bonded）碳化硅陶瓷材料，适用于IGBT等功率电子。

据介绍，在25°C时，II-VI新型材料的导热率可达到255W/m-K。II-VI公司认为，这比其他任何竞争产品都至少高出25％，从而使得功率模块能够有效地散热，而且其他性能也非常出色。

II-VI在美国现有3个工厂，计划在越南建立一个新的工厂，以扩大该材料的产能规模。

II-VI 碳化硅陶瓷导热率达到255 W/m-K

0.14μm GaN-on-SiC将进入国防系统

1月26日，美国MACOM公司宣布与美国空军研究实验室（AFRL）就碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）技术达成合作研究与开发协议。根据协议，MACOM将把AFRL即将投产的0.14μm GaN-on-SiC工艺，转移到MACOM美国马萨诸塞州工厂。

AFRL的GaN-on-SiC工艺适用于单片微波集成电路（MMIC）产品，可实现业界领先的频率和功率密度，一旦该工艺完成转移，MACOM将能够凭借高性能产品进入微波和毫米波GaN MMIC市场，为广泛的商业和美国国防市场提供服务，包括卫星通信系统以及海陆空雷达系统。

单晶片大电流离子注入机开始交付

3月8日，Axcelis Technologies宣布已交付其第一台单晶片大电流注入机。

Purion H200的新产品线扩展具有创新的碳化硅功能，已交付给领先的功率器件制造商，以支持SiC功率器件的生产量。该系统于第一季度发货。

Purion H200是第一个也是唯一的单晶片大电流注入机，设计用于涵盖从低至5keV到最大200keV的所有高剂量注入应用，有助于生产150mm至300mm（6-12英寸）的多种Si和SiC晶圆。

Axcelis 大电流注入机Purion H200