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三温区带滑轨管式炉

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三温区带滑轨管式炉相关的资讯

  • 莱伯泰科发布新型专利-带滑轨的固相萃取装置
    2012年3月14日,莱伯泰科被授予带滑轨的固相萃取装置的实用新型专利权,发明人莱伯泰科首席研究员张晓辉。本实用新型涉及固相萃取装置,特别涉及一种实验室所用的带滑轨的固相萃取装置,可广泛应用于环境、食品、药物、临床等分析领域中农药残留物的净化,有机污染物的痕量富集等。 近几年来,固相萃取技术的发展非常迅速,并且国内外手动、半自动、全自动的固相萃取装置也很多。但是这些装置中手动的固相萃取装置操作繁琐,全自动的固相萃取装置成本又相对较高。一般的手动固相萃取装置,因为萃取柱活化、上样和淋洗过程中的废液要流到废液瓶内而不是收集瓶中,所以开始时不能放入收集瓶架,淋洗之后再放空并打开萃取装置上盖将收集瓶架放入收集萃取液,这样就给实验人员带来操作的麻烦。 有鉴于此,为解决现有的固相萃取技术中的种种不足,本设计人基于相关领域的研发,并经过不断测试及改良,进而有本实用新型的产生。莱伯泰科产品12位手动固相萃取装置(WIN-SPE 12),便具有此专利设计。
  • 海顿科克为客户定制的直线滑轨系统
    海顿科克直线传动一直以为都非常擅长为客户的应用定制客户化的运动解决方案,一个典型的例子就是海顿科克为客户定制的直线滑轨系统,这个系统客户要求非常高硬度,精度以及重复定位精度。 这个系统的轴向导向是一个可承受高负载和高硬度的精密滚珠导轨,整个结构都是用挤压铝型材做成,强度可靠,支撑系统地所有部件。在该设计中,驱动装置是一个混合步进电机和一根精密的KERK丝杠。该丝杆由303不锈钢挤压而成,安装在丝杠和滚珠导轨上的是一个机加工铝滑块和一个内置聚甲醛驱动螺母。 该系统可以很容易的调整以适应不同的应用场合,导轨在 &ldquo z&rdquo 向上可承受的最大负载是353 lbs (1570N),在这个负载下能保证精度。其最大roll, pitch和yaw方向上能承受的扭矩是分别为200 in-lbs (22.65 Nm), 132 in-lbs (13.9 Nm),和 132 in-lbs (13.9 Nm),在实际应用中能承受的负载还取决于所选用的电机和螺杆的型号,该系统设计使用的螺杆是直径为9.5MM的螺杆,其导程从0.64MM到38.10MM可选。 该系统配一个步距角为1.8度的步进电机可以实现精确的定位,当然一个有刷或者无刷的直流电机也可以用做该系统的驱动电机,特别是在需要高速度,高扭矩的应用场合中,使用有刷或者无刷电机其定位需要靠编码器,编码器也可以根据客户要求加到整个系统中。 对于一些普通的旋转编码器都不能满足其定位要求的应用,该系统依然可以整合安装更高精度的编码器。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 第三代半导体的技术价值、产业发展和技术趋势
    日前,英飞凌工业功率控制事业部大中华区市场推广总监陈子颖先生和英飞凌科技电源与传感事业部大中华区应用市场总监程文涛先生在媒体采访中就第三代半导体技术价值、产业发展和技术趋势进行了深入解读。进入后摩尔时代,一方面,人类社会追求以万物互联、人工智能、大数据、智慧城市、智能交通等技术提高生活质量,发展的步伐正在加速。另一方面,通过低碳生活改善全球气候状况也越来越成为大家的共识。目前全球能源需求的三分之一左右是用电需求,能源需求的日益增长,化石燃料资源的日渐耗竭,以及气候变化等问题,要求我们去寻找更智慧、更高效的能源生产、传输、配送、储存和使用方式。在整个能源转换链中,第三代半导体技术的节能潜力可为实现长期的全球节能目标做出很大贡献。除此之外,宽禁带产品和解决方案有利于提高效率、提高密度、缩小尺寸、减轻重量、降低总成本,因此将在交通、数据中心、智能楼宇、家电、个人电子设备等等极为广泛的应用场景中为能效提升做出贡献。例如在电力电子系统应用中,一直期待1200V以上耐压的高速功率器件出现,这样的器件当今非SiC MOSFET莫属。而硅MOSFET主要应用在650V以下的中低功率领域。除高速之外,碳化硅还具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等特点,尤其适合对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件要求较高的应用。功率密度是器件技术价值的另一个重要方面。SiC MOSFET芯片面积比IGBT小很多,譬如100A/1200V的SiC MOSFET芯片大小大约是IGBT与续流二级管之和的五分之一。因此,在高功率密度和高速电机驱动应用中,SiC MOSFET的价值能够得到很好的体现,其中包括650V SiC MOSFET。在耐高压方面,1200V以上高压的SiC高速器件,可以通过提高系统的开关频率来提高系统性能,提高系统功率密度。这里举两个例子:电动汽车直流充电桩的功率单元,如果采用Si MOSFET,则需要两级LLC串联,电路复杂,而如果采用SiC MOSFET,单级LLC就可以实现,从而大大提高充电桩的功率单元单机功率。三相系统中的反激式电源,1700V SiC MOSFET也是完美的解决方案,可以比1500V硅MOSFET损耗降低50%,提高效率2.5%。在可靠性和质量保证方面,SiC器件有平面栅和沟槽栅两种类型,英飞凌的沟槽栅SiC MOSFET能很好地规避平面栅的栅极氧化层可靠性问题,同时功率密度也更高。正是由于SiC MOSFET这些出色的性能,其在光伏逆变器、UPS、ESS、电动汽车充电、燃料电池、电机驱动和电动汽车等领域都有相应的应用。然而,碳化硅是否会成为通吃一切应用的终极解决方案呢?众所周知,硅基功率半导体的代表——IGBT技术,在进一步提升性能方面遇到了一些困难。开关损耗与导通饱和压降降低相互制约,降低损耗和提升效率的空间越来越小,于是业界开始希望SiC能够成为颠覆性的技术。但是,这样的看法这不是很全面。首先,以英飞凌为代表的硅基IGBT的技术也在进步,采用微沟槽技术的TRENCHSTOP™ 5,IGBT7是新的里程碑,伴随着封装技术的进步,IGBT器件的性能和功率密度越来越高。同时,针对不同的应用而开发的产品,可以做一些特别的优化处理,从而提高硅器件在系统中的表现,进而提高系统性能和性价比。因此,第三代半导体的发展进程,必然是与硅器件相伴而行,在技术发展的同时,还有针对不同应用的大规模商业化价值因素的考量,期望第三代器件很快在所有应用场景中替代硅器件是不现实的。产业化之路英飞凌1992年开始研发SiC功率器件,1998年建立2英寸的生产线,2001年推出第一个SiC产品,今年正好20周年。20年来碳化硅技术在进步,2006年发布采用MPS技术的二极管,解决耐冲击电流的痛点;2013年推出第五代薄晶圆技术二极管,2014年——2017年先后发布SiC JFET,第五代1200V二极管,6英寸技术和SiC沟槽栅MOSFET。从英飞凌SiC器件的发展史,可以看出SiC技术的发展历程和趋势。我们深知平面栅的可靠性问题,在沟槽栅没有开发完成之前,通过SiC JFET这一过渡产品,帮助客户快速进入SiC应用领域。从技术发展趋势来看,SiC MOSFET比IGBT更迫切地需要转向沟槽栅,除了功率密度方面的考量之外,更注重可靠性问题。在产业层面,当时间来到21世纪的第三个十年,整个第三代半导体产业格局相对于发展初期已经发生了巨大的变化。具体而言,碳化硅产业正在加速垂直整合,而氮化镓产业形成了IDM以及设计公司和晶圆代工厂合作并存的模式。这些都显示出,第三代半导体产业已经进入了大规模、高速发展的阶段。当然,与硅基器件行业相比,第三代半导体产业发展时间相对较短,在标准化、成熟度等方面还有很长的路要走,尤其是在品质与长期可靠性方面,还有大量的研究和验证工作要做。英飞凌在标准化、品质管理和可靠性方面拥有丰富的经验和公认的优势,在第三代器件发展之初就开始持续投入大量的资源,对此进行深入的分析、研究和优化,不断推动第三代半导体行业的稳健发展。为此,英飞凌发表了《碳化硅可靠性白皮书》,论述英飞凌如何控制和保证基于SiC的功率半导体器件的可靠性。成果和趋势当前,第三代半导体在技术层面值得关注的领域很多。例如碳化硅晶圆的冷切割技术,器件沟道结构优化,氮化镓门极结构优化,长期可靠性模型、成熟硅功率器件模块及封装技术的移植等等,都会对第三代半导体长期发展产生深远的影响。这几个领域也正是英飞凌第三代半导体产品开发过程中所专注和擅长的领域。具体而言,2018年英飞凌收购了位于德累斯顿的初创公司Siltectra。该公司的冷切割(Cold Split)创新技术可高效处理晶体材料,最大限度减少材料损耗。英飞凌利用这一冷切割技术切割碳化硅晶圆,可使单片晶圆产出的芯片数量翻倍,从而有效降低SiC成本。在中低功率SiC器件方面,去年英飞凌在1200V系列基础上,发布了TO-247封装的650V CoolSiC™ MOSFET,进一步完善了产品组合。目前贴片封装的650V产品系列正在开发当中。在氮化镓方面,今年五月我们推出了集成功率级产品CoolGaN™ IPS系列,成为旗下众多WBG功率元件组合的最新产品。IPS基本的产品组合包括半桥和单通道产品,目标市场为低功率至中功率的应用,例如充电器、适配器以及其他开关电源。代表产品600V CoolGaN™ 半桥式IPS IGI60F1414A1L,8x8 QFN-28封装,可为系统提供极高的功率密度。此产品包含两个140mΩ/600V增强型HEMT开关以及EiceDRIVER™ 系列中的氮化镓专用隔离高低侧驱动器。在高压方面,碳化硅产品会继续朝着发挥其主要特性的方向发展,耐压更高,2-3kV等级的产品会相继面世。同时,英飞凌会利用成熟的模块技术、低寄生电感、低热阻的封装技术等,针对不同的应用开发相应产品。比如,低寄生电感封装可以让SiC器件更好发挥高速性能,低热阻的封装技术虽然成本略高,但可以有效提高器件电流输出能力,从而实际上降低了单位功率密度的成本。
  • 露笑科技拟在合肥投建第三代功率半导体(碳化硅)产业园
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 上证报中国证券网讯 露笑科技8月9日晚间公告称,公司8月8日与合肥市长丰县人民政府签署了共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园的战略合作框架协议,双方将在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园,包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计100亿元。 /p p   合肥市长丰县人民政府将为该项目提供优惠政策、资金(包括但不限于股权、债权投资)支持;为该项目提供土地、基础设施配备、用工等保障,对该项目的投资建设及运营提供必要的支持与协助等。 /p p   露笑科技主要从事漆包线、机电、蓝宝石和新能源汽车业务的生产、销售。公司是国内领先的电磁线生产龙头企业,2019年完成不良资产剥离和顺宇洁能优质发电业务的资产并表,形成“新能源+制造业”双轮驱动的产业布局。 /p p   目前,公司正在进行非公开发行,公司拟定增募资投资碳化硅项目,并与中科钢研、国宇中宏达成战略合作。新建碳化硅衬底片产业化项目完成后,公司将形成长晶炉制造与衬底片生产的完整产业链,初步完成在碳化硅产业的布局,碳化硅衬底片有望成为公司新的业绩增长点。 /p p br/ /p
  • 第三代半导体专利分析——碳化硅篇
    第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。专利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件,这种文件记载了发明创造的内容,并且在一定时期内产生这样一种法律状态,即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国,专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。专利文献作为技术信息最有效的载体,囊括了全球90%以上的最新技术情报,相比一般技术刊物所提供的信息早5~6年,而且70%~80%发明创造只通过专利文献公开,并不见诸于其他科技文献,相对于其他文献形式,专利更具有新颖、实用的特征。可见,专利文献是世界上最大的技术信息源,另据实证统计分析,专利文献包含了世界科技技术信息的90%~95%。如此巨大的信息资源远未被人们充分地加以利用。事实上,对企业组织而言,专利是企业的竞争者之间惟一不得不向公众透露而在其他地方都不会透露的某些关键信息的地方。因此,通过对专利信息细致、严密、综合、相关的分析,可以从其中得到大量有用信息。基于此,仪器信息网特统计分析了第三代半导体中碳化硅材料的专利信息,以期为从业者提供参考。(本文搜集信息源自网络,不完全统计分析仅供读者参考,时间以专利申请日为准)专利申请趋势分析(1985-2021)专利申请趋势分析(2010-2020)本次统计,以碳化硅为关键词进行检索,共涉及专利总数量为66318条(含世界知识产权组织940条专利),其中发明专利53498条、实用新型专利11780条和外观专利100条。从专利申请趋势分析(1985-2021)可以看出,2018年前相关专利呈现出不断增长的趋势,尤其是2018年之前十年的增长速度很快,2018年专利申请数量达到巅峰8081件,但此后专利申请量开始减少。这表明在18年前十年是碳化硅材料的研究高峰期,此后研发强度逐渐降低,一般而言这也意味着相关产业的前期研发已完成,步入了产业化阶段,市场生命周期进入成长期(行业生命周期分为四个阶段形成期、成长期、成熟期和衰退期)。由于数据采集时未到2021年底,2021年数据趋势不具有代表性。申请人数量趋势分析(2010-2020)发明人数量趋势分析(2010-2020)进一步分析2010-2020年之间的专利申请人数量趋势可以发现,申请相关专利的自然人也在18年之后略有下降。这表明在相关领域持续投入研发的企事业单位和科研院所也在逐渐减少,市场竞争机制加剧,企业的生命力越来越短,市场呈现出竞争对手减少的态势,未来市场将逐渐淘汰一些研发不足的企业。从发明人数量趋势变化可以发现,相关发明人在2019年达到顶点,但2018-2020年之间逐渐比较平稳,这表明相关研发工作也不在大规模招聘研发人员,未来从业者数量将趋于平稳。(专利申请人就是有资格就发明创造提出专利申请的自然人、法人或者其他组织,本调研中大部分为企事业单位和科研院所;专利法所称发明人或者设计人,是指对发明创造的实质性特点作出创造性贡献的人)TOP10申请人专利量排行及专利类型分布TOP10发明人专利量(排除不公告姓名)那么从事相关研发工作的主要有哪些单位呢?从申请人专利量排行可以看出,中芯国际在碳化硅领域的布局较多,其北京和上海的公司都要大量专利布局。具体来看,中芯国际的专利主要分布于半导体器件中的碳化硅层的生长、掺杂、刻蚀等工艺方面;三菱电机的专利主要集中于外延晶片的制造和相关半导体装置等方面。中芯国际和三菱不仅在中国发明专利量方面领先,同时发明授权专利数量也较多。碳化硅相关专利申请区域统计通过对区域专利申请量进行统计能够了解到目前专利技术的布局范围以及技术创新的活跃度,进而分析各区域的竞争激烈程度。从专利申请区域可以看出,碳化硅专利申请人主要集中于江苏省、广东省等,这些地区都是半导体产业发达的地区,其在第三代半导体方面的布局也快人一步。需要注意的是,本次统计以碳化硅为关键词检索,部分检索专利非半导体领域,相关结仅供参考。
  • 天科合达自筹第三代半导体材料碳化硅项目开工
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日,北京天科合达半导体股份有限公司(以下简称“天科合达”)第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目开工仪式举行。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img.dramx.com/website/dramx/20200819094128_2.png" / /p p style=" text-align: center " Source:天科合达 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 资料显示,第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目是天科合达自筹资金建设的用于碳化硅晶体衬底研发及生产的项目,总投资约9.5亿元人民币,总建筑面积5.5万平方米,新建一条400台/套碳化硅单晶生长炉及其配套切、磨、抛加工设备的碳化硅衬底生产线,项目计划于& nbsp 2022年年初完工投产,建成后可年产碳化硅衬底12万片。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 北京天科合达半导体股份有限公司总经理杨建表示,目前第三代半导体行业正处于蓬勃发展的阶段,近两年国家对第三代半导体产业高度重视,天科合达公司作为国内领先的碳化硅晶片生产企业和全球主要碳化硅晶片生产企业之一,该项目在大兴区黄村镇顺利开工建设,标志着北京市SiC衬底材料和器件的产业进程将进一步加速发展,对于促进我国碳化硅半导体产业延伸,引领第三代半导体产业发展具有重要的示范意义。 /p h4 科创板IPO申请已获上交所问询 /h4 p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 资料显示,天科合达于2006年9月由新疆天富集团、中国科学院物理研究所共同设立,目前注册资本为18384万元,是一家专业从事第三代半导体碳化硅(SiC)晶片研发、生产和销售的高新技术企业,是全球SiC晶片的主要生产商之一,拥有一个研发中心和一个集晶体生长-晶体加工-晶片加工-清洗检测的全套碳化硅晶片生产基地;全资子公司—新疆天科合达蓝光半导体有限公司位于新疆石河子市,主要进行碳化硅晶体生长。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 目前,天科合达正在闯关科创板,7月14日,上交所正式受理该公司的科创板申请,目前其审核状态为“已问询”。根据招股说明书(申报稿)显示,天科合达此次拟募集资金5亿元,拟用于第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 申报稿显示,天科合达第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目计划投资总额为9.6亿元,其中以募集资金投入金额为5亿元,将主要建设一个包括晶体生长、晶片加工和清洗检测等全生产环节的生产基地。项目投产后年产12万片6英寸碳化硅晶片,其中6英寸导电型碳化硅晶片约为8.2万片,6英寸半绝缘型碳化硅晶片约为3.8万片。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 根据国家发改委发布的《战略型新兴产业重点产品和服务指导目录(2016年版)》,碳化硅等电子功能材料列入战略型新兴产业重点产品目录。根据工信部、国家发改委、科技部与财政部联合发布的《新材料产业发展指南》,宽禁带半导体材料属于鼓励发展的“关键战略材料”,大尺寸碳化硅单晶属于“突破重点应用领域急需的新材料”。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 根据2017年科技部发布的《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》,针对碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等为代表的宽禁带半导体技术对关键制造装备的需求,开展大尺寸(6英寸)宽禁带半导体材料制备、器件制造、性能检测等关键装备与工艺研究已经列为我国“十三五”期间先进制造领域的重点任务。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 作为宽禁带半导体器件制造的关键原材料,碳化硅衬底材料制造的技术门槛较高,国内能够向企业用户稳定供应4英寸及6英寸碳化硅衬底的生产厂商相对有限。受中美贸易环境等经济局势影响,近年来我国碳化硅器件厂商的原材料供应受到较大程度的制约,下游市场出现了供不应求的局面。提高碳化硅衬底材料的国产化率、实现进口替代是我国宽禁带半导体行业亟需突破的产业瓶颈。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 天科合达表示,公司拟投资建设的第三代半导体碳化硅衬底产业化基地建设项目在扩大现有产能的基础上,通过进一步优化工艺技术,能够实现对下游客户的稳定批量供应,缓解下游市场对碳化硅衬底材料的迫切需求。同时能够进一步提升核心产品的竞争力,提高公司在国内和国际的市场地位,增强在宽禁带半导体材料领域的影响力。 /p
  • 质监工商划归地方管理启动 业内争议能否保证食品安全
    工商部门的垂直管理始于1998年底。1999年以来,工商、质监、国土、药监部门都实施省级以下垂直管理模式。当时主流意见认为这一改革有利于使食品安全执法摆脱地方保护主义的操控和干预。但到了2008年,根据国务院办公厅文件,药监被改为地方管理模式。加上此次质监、工商部门的变动,食品监管资源有在地方层面整合的趋势。   传闻多日之后,旨在将质监、工商部门划归地方管理的改革终于缓步启动。   这次备受瞩目的重大改革始于国务院办公厅10月10日下发的[2011]48号文。该文件宣布取消已实行12年的省以下质监、工商部门垂直管理制度,而将这些部门重新改为属地化分级管理。   本报记者获悉,连日来,国家质检总局和工商总局已先后召开相关会议,贯彻部署国办48号文的执行。安徽等地甚至已暂时冻结本省质监、工商系统的人事编制及国有资产。   相比之下,各地工商系统则异常沉静。安徽省天长市工商行政管理局官网还转载了一篇题为《国家工商总局调整省以下工商行政管理体制问题座谈会主要精神传达提纲》。当中显示,"由中央编办通知各省(区、市)编办,贯彻落实国务院办公厅[2011]48号文件暂不启动"。   据本报记者了解,按照国办48号文精神,调整省级以下垂直管理体制,省、市政府是具体组织实施者。而由于各省目前具体实施意见尚未出台,观望气氛较浓。   全国人大推动属地化改革   各种迹象显示,此次改革与全国人大的推动有关。   据本报记者查证,全国人大常委会执法检查组曾于今年3月至5月开展《食品安全法》执法检查工作,并于检查结束后提出了理顺食品安全监管体系的建议。   检查工作结束后,在6月29日举行的十一届全国人大常委会第二十一次会议第二次全体会议上,全国人大常委会副委员长路甬祥曾代表执法检查组向常委会做关于检查《食品安全法》实施情况的报告。   路甬祥在中提出,要"进一步强化地方政府的责任,加强基层监管能力建设,建议国务院进一步研究解决好条条监管和块块监管的统筹协调,加强地方政府的责任,使其切实担负起法律要求的'负总责'的责任。"   而执法检查组这一意见的形成,则可能来自检查过程中地方政府的反馈。   质检系统内部近日流传一份 "2011年10月21日国家质监总局局长支树平在全国质监局长会议上的讲话"。讲话中说:"今年上半年,全国人大开展《食品安全法》执法检查时,许多地方政府反映,法律要求地方政府(对食品安全监管)负总责,但是承担重要监管职责的工商、质监是垂直管理……我们明白,这种抱怨由来已久 中编办对工商质监分级管理的考虑也不是一天两天了。"   这份来源不明的讲话的真假迄今未得到证实。但国家质检总局官网显示,10月21日当天的确召开了一次全国质监局长会议,内容是传达学习国办48号文,"了解情况,听取意见,研究贯彻落实的具体办法"。   改革的另一部动因,还来自质监、工商系统公务员群体的反馈。多年来,在垂直管理的架构中,质监、工商系统公务员的流动渠道受到较大限制,他们大多只能在垂直体系内寻求晋升,而难以像地方政府其它部门公务员那样,获得大量横向调动交流的机会。   改革的最初论证似乎比全国人大执法检查组的动议更早。据一位参与2010年年底举办的安徽省机构编制业务培训会的人士透露,给他们培训的北京来的上级领导在培训会上表示,工商等部门没有理由搞"上下垂直"。   安徽冻结两大系统编制资产   尽管改革呼声由来已久,但当上月中旬国办48号文下发时,质监、工商系统的人们仍"普遍感觉比较突然,没有思想准备",这种情况在基层部门尤甚。   甚至当48号文在网上传播时,两大系统内不少人仍猜疑"文件是假的"。"这次显得有点神秘。"安徽省工商系统一位人士11月8日向记者表示,他至今尚未看到关于此次变动的任何书面文件,"只是听单位领导通过一次气"。   虽然观望气氛仍浓,但还是有的省份已行动起来。   动作最快的是安徽省。该省在10月21日全国质监局长会议当天就下发通知,要求在省级以下工商质监行政管理体制调整期间冻结机构编制。   本报记者掌握的这份编号为皖政办秘[2011]168号的文件显示,安徽方面暂冻全省市县工商局、质监局及所属事业单位的机构编制、干部提拔及人员调入。   不仅如此,还暂时冻结了全省市县工商局、质监局及所属事业单位机构的国有资产。此举显然反映了地方政府的一种预期,即改革一旦启动,需要在人、财、物方面避免震荡的发生。   以人事为例,原来工商系统官员可以内部升迁,由省里面到市里面,或者市里面到省里面,甚至异地交流,而一旦属地化管理后,就只能"画地为牢"了。   "划归地方后,出于各种原因,质监、工商系统将难免发生一些相应的职位调整,这导致部分干部想法较多。" 广东质监系统一位人士告诉记者,"比如我以前从佛山可以调到汕头,但以后估计就很难了。"为此,曾传出某省份建议参照国土厅的领导管理方式,由上级管理下级领导班子,地方管理财、物,避免这种现象的发生。   而普通的公务员则更关注收入的变化,划归地方后,个人待遇也要和当地公务员看齐,归到富裕地区薪酬可能上涨,归到贫困地区收入就可能下降。上述广东和上海的公务员则表示并不担心,"我们这里是经济发达地区,下到地方的收入可能更高。"   据了解,下一步可能将成立以国务院办公厅牵头,中央编办和工商总局、质检总局分管人事体制工作的领导参加的部级协调小组,共同研究改革中遇到的问题。   改革轮回与成败之争   相比对个人进退的顾虑,更大的担忧来自对改革成败的思量。   工商部门的垂直管理始于1998年底。1999年以来,工商、质监、国土、药监部门都实施省级以下垂直管理模式。当时主流意见认为这一改革有利于使食品安全执法摆脱地方保护主义的操控和干预。   但到了2008年,根据国务院办公厅文件,药监被改为地方管理模式。加上此次质监、工商部门的变动,食品监管资源有在地方层面整合的趋势。   12年改革走了一个轮回,属地化管理又能否胜任食品安全保障之责?   "垂直管理时,地方无法调动工商、质检部门的力量,因此在监管食品安全上缺乏抓手。将工商和质检下放则可以有效地归地方统一管辖,可以减少相互扯皮现象,有利于落实地方政府负总责。"一位上海市的质检人士向本报记者表示。   但工商、质检部门下放地方后,地方政府会有更多便利干预质检、工商部门对食品安全的执法。这种情况在质监、工商垂直管理之前就一直存在,在2008年后药监部门按下放地方过程中,也有类似的担忧声音。   据了解,当年全国19个省区的1144名基层药监局局长曾联名"上书",在"致党和国家领导人一封公开信"中写道:"平时不出事,你好我也好,一旦出了事,地方政府就会千方百计大事化小,小事化了,隐瞒遮掩,推脱责任。"   当然,也有部分观察人士对属地化管理持乐观态度。他们认为,现在已不同于12年前,近年对地方政府一把手的问责机制日益严厉,地方一把手面临很大的食品安全压力。在这种情况下,药监、质监、工商部门相继下放,让食品监管资源和权责在地方层面整合,是一种合理的趋势。   "为使地方政府权责一致,发生恶性事件时有能力监管而又不推脱责任,把垂直管理改回属地管理非常有必要,把责任跟乌纱帽相连,是现在有效的治理机制。"国家行政学院教授竹立家说。
  • CMRS2018:未来,碳化硅宽禁带半导体发展将呈爆发态势!
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年7月14日,2018中国材料大会(CMRS)各分会场会议交流继续进行。本次大会共设35个分会场,仪器信息网编辑走入D11.半导体材料与器件分会场,为读者带来有关半导体行业发展的一场报告。该报告是由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟秘书长陆敏带来的《碳化硅半导体技术与产业发展态势》。报告详述了碳化硅宽禁带半导体材料在国内外不同领域的应用情况和发展趋势,以及介绍了中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟在碳化硅半导体产业中有关标准制定的一些工作,提出了我国在该领域所面临的机遇和挑战,引发了广大半导体从业者的讨论和深思。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c0e149e9-9695-4f24-9631-8c00c0fdb7c9.jpg" title=" 中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟秘书长 陆敏.jpg" width=" 400" height=" 267" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 267px " / /p p style=" text-align: center " strong 中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟秘书长 陆敏 /strong /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 碳化硅宽禁带半导体材料在军用、民用领域的核心应用 /strong /span /p p   碳化硅宽禁带半导体材料的应用主要分布在,电力电子器件,新能源汽车,光伏,机车牵引,以及微波通讯器件等领域。 /p p   在微电子领域,碳化硅半导体的优势在于可与氮化镓半导体互补,氮化镓半导体材料的市场应用领域偏向中低电压范围,集中在1000V以下,而1000V以上的中高电压范围,则是碳化硅的天下。1200V以上的碳化硅应用领域有新能源汽车,光伏,机车牵引,智能电网等,高铁机车的牵引电压在6500V以上,地铁则一般在3300V左右。 /p p   我国新能源汽车产业正不断蓬勃发展,去年的销量约在80万辆,今年预计会超过100万辆。推广新能源汽车最主要的目的是降低CO sub 2 /sub 的排放。迄今为止,日本丰田公司推出的油电混合动力汽车已销售超过1100万辆,共计约减少7700万吨CO2的排放。目前,主流发达国家都在推广这类新能源汽车。国家发展和改革委员会也制定了新能源汽车的发展计划,每五年的销量应有成倍的上升。未来,在包括车用,辅助设施,充电桩等的整个新能源汽车产业,均会成为支撑碳化硅在中高电压领域高端应用的重要组成部分。新能源汽车目前存在的核心困难是充电速率过慢,主流的研究热点集中在快速充电技术,而快充技术的实现就需要用到高压碳化硅半导体器件。电动汽车主要有三大部件:一是电池,二是电机控制部分,三是电机。从电池到电机的驱动,中间很重要的衔接环节就是电机控制部分,它需要专门器件碳化硅MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)去转换。丰田的凯美瑞车型就使用了碳化硅半导体模块,核心器件均为碳化硅半导体材料制备。特斯拉的Model 3型汽车车,也全部使用了碳化硅半导体模块,每辆车会用到24个碳化硅模组,现今在道路上行驶的Model 3车辆中该碳化硅模块的数量约为100万。 /p p   碳化硅半导体在军事、航天上也有许多应用,不管是电力电子,还是微波设备,在军工领域均有大量应用。微波器件领域是整个碳化硅器件应用的一个细分市场。微波通讯在军用领域的一个典型应用是相阵控雷达,像美国的F/A-18战斗机,已经装备了碳化硅衬底外延氮化镓HEMT(高电子迁移率晶体管) 还有地基导弹系统,像萨德系统中的核心器件就是碳化硅衬底外延氮化镓的HEMT,美军已基本全面装备使用,而我国仍未完全立项,不过相信出于战略上的考虑也会加快推进实行。军事应用是由于战略的需求,但该领域市场规模应该不会太大。射频微波领域对应于民用就是通讯领域,也是整个碳化硅半导体产业应用增长的关键领域。2018年6月,首个完整版全球统一5G标准正式出炉,相信5G通讯的应用,也会大大推动碳化硅半导体产业化的进程。 /p p   光伏领域是目前碳化硅器件最大的应用市场,之后是新能源汽车领域,应会逐渐超过光伏领域。 /p p   其他的应用方向像LED产品已实现产业化,是非常大的一个应用领域,专利主要是被美国的科锐公司所控制。 /p p   在对2017年国内碳化硅第三代半导体产业产值的统计中,衬底约有1.65亿元,外延、器件、装置的总产值依次升高,分别达2.76亿元、6.92亿元、28.98亿元。总体来看,微波射频应用的产值相较电子电力应用占多数,其产量高,产值大的原因是军事上应用的微波器件。由于军方应用额度毕竟有限,而民间应用市场将会更大,因在2018年产值统计的结果和态势会有明显变化。相信2018年电力电子领域会出现更多的应用和更大的拓展。 /p p   根据美国YOLE公司的统计,2015年电子电力器件用导电型碳化硅衬底约有12万片,预计到2021年,会达到约40万片。美国科锐公司是全球最大的碳化硅衬底企业,拥有1000多台半导体晶体炉,一台的产能约为每年500~1000片,全年可生产约100万片,考虑成品率,一年的成品约为几十万片,可由此推算出市场的大致规模。国内所有的半导体晶体炉约二三百台,在世界范围所占比例较低。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(31, 73, 125) " 国内外第三代半导体产业发展政策情况 /span /strong /p p   我国的“中国制造2025”计划中明确提出要大力发展第三代半导体产业。特别设立的国家新材料产业发展领导小组有两位第三代半导体领域的专家,由此可见国家对第三代半导体产业的发展相当重视。北京也有对于第三代半导体产业发展的相关政策,北京目前定位为全国科技创新中心,该职能的实现需要通过一些产业的支撑,北京现正在大力扶持高精尖产业,第三代半导体产业也是其中很重要的一项。希望未来能见到其他各省市都会出台类似政策,来推动第三代半导体产业的研究和发展。 /p p   国际上也有类似政策,美国总统奥巴马主导成立第三代半导体产业联盟,欧洲的Smart PM(Smart Powe Management)组织,日本的“首相战略”等,均瞄准并投入巨资推动第三代半导体产业的研究与发展。大力发展第三代半导体产业已在国内外达成共识,不仅停留在产业研究的初期,更呈现产业的一个爆发态势。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(31, 73, 125) " strong 面临的机遇和挑战 /strong /span /p p   一个产业的发展与两个方面有关:一个是技术层面,另一个重要问题就是产业的生态环境。为建立这样一个产业环境,中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟应运而生。标准是彼此之间沟通的平台,产业环境问题的核心是搭建一个成熟的标准体系,产业标准、技术标准等均是支撑产业份额扩大不可或缺的要素。 /p p   世界有两大类标准体系:一类是政府类的标准,例如世界三大标准化组织,ISO、IEC、ITU,这些是美国推行的标准体系 还有一类是以市场为主体,来源于实体的一些标准,例如企业标准和团体标准。国际上常见的IEEE,semi,Bluetooth,中关村标准等,均是团体标准,但它同样担当着国际标准的作用。这类标准在国际上更有生命力和市场,因为它是产业一线从业者制定的标准。 /p p   《中国人民共和国标准化法》不久前通过了修订,在我国的标准体系中,原先只有国家标准,地方标准,行业标准和企业标准,新的标准化法特别提出了团队标准。团队标准需要产业联盟,社会团体等一些非营利性团体来制定。中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟目前也是国家标准化管理委员会认定的团队标准制定单位,目前也在做一些工作来帮助这个产业的发展,以使半导体产业在标准制定方面有更多的机会。 /p p   迄今为止, 在碳化硅半导体领域,国际标准、国家标准、行业标准经过统计共有16项,远远滞后于该行业的发展,这对整个市场的秩序及行业的发展是很不利的,因此标准化制定这项工作大有可为。这16项标准基本均发布于近几年,所以近年来碳化硅半导体产业陆续发展了起来。硅材料,是一个比较成熟的材料体系,与硅材料相关的标准约有二百余项,国家标准、行业标准,制定的时间跨度长达三四十年。因此碳化硅与硅材料领域相比,标准体系对产业的支撑是远远不够的,这对以联盟为依托的行业及企业而言,是一个难得的机遇。 /p p   制定标准相当于是制定市场规则,制定市场规则相当于在市场上会拥有更好的话语权和引导力。通过这一机遇,可以依托产业联盟、或其他社会团体,来健全第三代半导体产业的团队标准体系,以更好地支持这个行业的健康发展,提升国家在该领域的市场竞争力。我国是全球最大的市场,但问题的核心在于市场上出售谁家的产品,因此拥有更大的话语权是十分重要的,制定标准就是制定话语权。 /p p   仪器信息网将对2018中国材料大会现场跟踪报道(详见专题报道: a href=" http://www.instrument.com.cn/zt/2018C-MRS" target=" _blank" title=" " style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2018中国材料大会 /span /a ),欢迎关注CMRS后续精彩内容。 /p
  • 安徽将工商质检食品药品部门划归地方管理
    法制网合肥2月9日电 今天,安徽省省长王学军在安徽省十二届人大三次会议上说,今年该省将完成省级以下工商、质检、食品药品行政管理体制调整改革,工商、质检、食品药品部门将划归地方政府管理。   王学军表示,安徽省将坚持与国务院机构改革和职能转变相衔接,稳步推进大部门制改革,承接落实好取消下放的审批事项。加快事业单位分类改革,分级建立集中统一的公共资源交易平台。   据了解,安徽省工商、质检、食品药品行政管理体制调整改革已在筹备过程中,春节刚过,新组建的合肥市食品药品监督管理局即正式挂牌,整合原合肥市食安办、卫生(食药监)、质监、工商等部门的食品药品监管职责,主要负责全市食品生产、流通、餐饮服务环节食品安全监管和药品、医疗器械生产、流通、使用全过程质量安全监管。
  • 山东“十四五”规划将打造第三代半导体百亿级产业高地
    山东省工业和信息化厅近日起草了《山东省第三代半导体产业发展“十四五”规划(征求意见稿)》(下称《征求意见稿》)并征求公开意见,公开征求意见时间为11月15日至11月19日。 《征求意见稿》提出,到2025年,碳化硅、氮化镓等关键材料国产化率实现大幅提高,芯片设计能力达到国际先进水平,全产业链基本实现自主可控,打造百亿级国家第三代半导体产业高地;建成较大规模先进特色工艺制程生产线,推动形成要素完备的第三代半导体产业聚集区,带动模块及系统应用方面相关产业产值突破300亿元;建成国际先进的第三代半导体产业基地,带动形成基于第三代半导体的电力电子、微波电子、大功率半导体照明生产、应用系统为核心的产业集群;突破核心关键技术,建设第三代半导体国家地方联合工程研究中心、国家博士后科研工作站、院士工作站,搭建国际先进的第三代半导体公共研发、检测和服务平台。 集成电路产业是全面建设社会主义现代化国家的重要支撑,是保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,是当前和今后一段时期大国竞争博弈的焦点。第三代半导体具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子迁移率高、热导率大、抗辐射能力强等优点,是集成电路领域的新型组成部分,可广泛用于新能源汽车、智能电网、轨道交通、半导体照明、新一代移动通信、消费类电子等领域,具有广阔的应用前景,已经成为全球半导体产业新的战略竞争高地。从国际看,随着全球贸易摩擦持续和以美国为主导的逆全球化浪潮加剧,半导体作为信息产业的基石,一直是各国贸易战的焦点。近年来,美、欧、日等加速抢占全球第三代半导体市场,已形成三足鼎立之势。美国在碳化硅(SiC)领域全球独大,其碳化硅衬底及外延较为发达,拥有科锐(Cree)、道康宁等知名企业。欧洲在碳化硅电力电子市场具有强大话语权,具备完善的第三代半导体产业链,其强势领域集中在器件环节,拥有德国英飞凌、爱思强、瑞士意法半导体、ABB等知名半导体制造商。日本是模块和半导体制造设备开发的绝对领先者,其氮化镓衬底产业较为发达,主要有罗姆、三菱电机、新日铁、东芝等国际一流企业。韩国通过SK集团收购美国的道康宁公司,完善其国内第三代半导体产业链,追赶美、欧、日发展步伐。从国内看,目前国内汽车、高铁、电网、国防科研等应用领域的功率半导体基本依靠进口,高端芯片器件禁运、采购成本高、供货周期不稳定等问题突出。5G、人工智能、新能源、智能制造等发展提速,对半导体需求猛增,产业的关注度日益增高,国产化替代成为发展趋势,迎来了第三代半导体材料产业的发展机遇,近几年持续保持迅速扩张的势头,国内第三代半导体在器件开发、产能建设、制备技术、应用推广等领域取得了一定的进展,初步形成了技术和产业体系。区域布局方面,我国第三代半导体产业初步在京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等区域实现聚集。国家大力发展“新基建”也为第三代半导体产业的发展带来了新的机遇。2020年,国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》(国发〔2020〕8号),突出强调了关键核心技术攻关新型举国体制,同时也强调了构建全链条覆盖的关键核心技术研发布局,我国第三代半导体产业将迎来蓬勃发展期。经过多年发展,山东省第三代半导体产业形成了一定的产业基础,极具发展潜力,拥有第三代半导体企业20余家,2020年实现主营业务收入30余亿元,主要呈现创新能力稳步提升、产业链条逐步完善、融合应用日益深入等特点:1.以山东大学为代表的高校和研究院所承担了“973”、“863”等重大工程,科技支撑计划、“核高基”等国家重大项目,拥有第三代半导体材料和器件等多项高水平原创性成果积累,成功制备了世界首枚硅基氮化镓(GaN)垂直结构金属氧化物场效应晶体管(MOSFET),掌握了最新一代垂直结构功率器件制备的核心技术,填补了国内在第三代半导体垂直结构功率器件方面的空白;完成了氧化镓(Ga2O3)单晶衬底制备、加工、外延的核心技术积累,处于国内领先,国际先进水平。山东天岳已经全面攻克碳化硅晶体生产、衬底加工核心技术,碳化硅衬底产品性能达到国际先进水平。我省建有“碳化硅半导体材料研发技术”国家地方联合工程研究中心、新一代半导体材料集成攻关平台、晶体材料国家重点实验室等国家级科研平台,山东大学、青岛科技大学等高校微电子学院的半导体相关专业积极推动教学创新和校企合作,为我省开展第三代半导体研发工作提供了良好的人才储备和条件保障。2.山东在第三代半导体领域已经逐步形成了衬底材料、外延材料、芯片设计、器件制造与封测等较为完整的产业链,山东天岳是我国最大的碳化硅单晶材料供应商,为发展第三代半导体产业奠定了坚实基础,逐步完善的产业链使山东省在第三代半导体产业实现“弯道超车”成为可能。 3.山东省在轨道交通牵引变流器、变频逆变、家用电器、新能源汽车、光伏发电等领域拥有一定实力的企业,在汽车电子和家用电器方面,产业融合度不断加深。随着济南比亚迪半导体有限公司、芯恩(青岛)集成电路有限公司、青岛惠科微电子有限公司的功率半导体芯片器件产线的建设和投产,将对第三代半导体材料的需求形成新的牵引。产业布局:加快构建“4+N”区域布局按照“政府引导、龙头带动、园区孵化、集群推进”的总体思路,发挥国家集成电路设计济南产业化基地、青岛崂山微电子产业园、中德生态园集成电路产业基地、济宁省级信息技术产业基地等集聚优势,加大龙头企业支持力度,加快构建“4+N”区域布局。 济南。实施高性能集成电路突破计划,优化升级国家集成电路设计产业化基地,依托山东天岳碳化硅衬底材料技术优势,结合济南比亚迪半导体芯片等上下游配套项目建设,打造基于硅基和碳化硅基功率半导体器件生产集聚区,建成国际先进的碳化硅半导体产业基地。 青岛。立足本地整机(系统)市场应用优势,建设好芯恩、惠科等集成电路重大项目,以发展模拟及数模混合集成电路、智能传感器、半导体功率器件、光电子芯片和器件、第三代半导体为主线,通过抓龙头、补短板、促融合、育生态,实现产业规模快速扩张、支撑能力显着增强,加快培育自主可控产业生态。 济宁。重点做大单晶硅、晶圆片、外延片等上游半导体材料,强链发展中游半导体分立器件、功率器件及功能芯片产业。加强同省内外高校合作,面向国内外引进吸收先进第三代半导体应用加工技术,提升产业发展位次。 潍坊。做好浪潮华光氮化镓材料与器件产业化项目建设,优化项目建设环境,全力以赴提供优质服务、跟踪服务、精准服务,努力为项目推进创造良好条件。 其他市。依托本地产业发展基础和特色,突出差异化发展,加强同重点市的协调联动,支持做好项目招引,逐步做大产业规模。 四大重点任务: (一)坚持全产业链发展,提升产业竞争能级 以技术和产品发展相对成熟的碳化硅晶体材料为切入点,迅速做大碳化硅半导体产业规模。聚焦材料、外延、芯片、封装和应用等第三代半导体产业链重点环节,加强产学研联合,以合资、合作方式培育和吸引高水平企业,促进产业集聚和产业链协同,打造第三代半导体电力电子、微波电子和半导体照明等第三代半导体产业发展高地。 1.提升材料制备能力。加速推进大尺寸GaN、SiC等单晶体材料生长及量产技术,突破GaN、SiC材料大直径、低应力和低位错缺陷等关键技术,全面提升4-8英寸GaN外延、SiC衬底单晶材料产业化能力。突破超硬晶体材料切割和抛光等关键核心技术,提升4-8英寸GaN、SiC衬底材料精密加工能力。加大对薄膜材料外延生长技术的支持力度,补足第三代半导体外延材料生长环节。推动氧化镓(Ga2O3)等新一代超宽禁带半导体材料的研发与产业化。 2.发展器件设计。大力扶持基于第三代半导体GaN、SiC的高压大功率、微型发光二极管、毫米波、太赫兹等高端器件设计产业,围绕SiC功率器件的新能源汽车应用和GaN功率器件的消费类快充市场,促进产学研合作以及成果转化,引导器件设计企业上规模、上水平,提升设计产业集聚度,大力发展第三代半导体仿真设计软件自主品牌产品,建设具有全球竞争力的器件设计和软件开发集聚区。 3.布局器件制造。推进基于GaN、SiC的垂直型SBD(肖特基二极管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(大功率绝缘栅双极型晶体管)、Micro-LED(微型发光二极管)、高端传感器、MEMS(微机电系统),以及激光器等器件和模块的研发制造,支持科研院所微纳加工平台建设。大力推动晶圆生产线建设项目,优先发展特色工艺制程器件制造,在关键电力电子器件方面形成系列产品,综合性能达到国际先进水平,SiC二极管、晶体管及其模块产品和GaN器件产品、激光芯片及其器件产品具有国际竞争力。 4.健全封测产业。积极发展高端封装测试,引进先进封测生产线和技术研发中心,大力发展晶圆级、系统级先进封装技术以及先进晶圆级测试技术。大力支持科研院所在第三代半导体相关的电气性能、散热设计、可靠性、封装材料等方面的研发工作,发展基于第三代半导体的功率和电源管理芯片、射频芯片、显示芯片等产品的封测产业。 5.开发技术装备。布局“生长、切片、抛光、外延”等核心技术装备,通过关键设备牵引,实现分段工艺局部成套,拓展解决整线成套设备国产化,并实现整线集成。提升氧化炉、沉积设备、光刻机、刻蚀设备、离子注入机、清洗机、化学研磨设备的生产能力以及设备的精度和稳定性。突破核心共性关键技术,形成一流的工艺和产业应用技术,掌握核心装备制造技术,打造第三代半导体材料装备领军企业。研究开发碳化硅单晶智能化生长装备并实现产业化,突破碳化硅晶体可控生长环境精准检测与控制技术、基于大数据分析的数字孪生及人工智能模拟技术,形成智能化碳化硅晶体生长装备成套关键技术。 (二)推动科技服务新基建,优化产业发展环境 1.建设公共技术平台。整合省内优势中坚力量,谋划建设第三代半导体关键技术研究公共技术平台,搭建国际先进的涵盖第三代半导体晶体生长技术、器件物理研究、微纳器件设计与加工技术、芯片封装与测试等核心技术实体研发创新中心,提升研发水平和效率。建设国际先进的第三代半导体研发、检测和服务公共平台,开展芯片和器件关键技术攻关,研发具有自主知识产权的新材料、新工艺、新器件。深入开展核心关键技术研究、应用验证、测试等,引入高温离子注入系统、化学机械抛光系统、等离子刻蚀机等关键工艺设备,以及大型分析检测测试设备,为产业协同发展提供服务支撑。 2.搭建成果转化平台。鼓励产学研深度合作,聚焦第三代半导体单晶材料生长技术,器件设计与制备技术,封装与测试技术等领域,加快推进高校及研究院所科技成果与产业的对接,以共建联合实验室等形式落实成果转移转化,实现我省在半导体核心技术领域的弯道超车;建设省级第三代半导体重点实验室、工程技术中心等,加快推进申请国家级第三代半导体实验室,引入高端研发人才,对接先进科研成果,加速成果产业化进程。 3.发展产业孵化平台。支持地市、高校联合国内外研发机构和重点企业,按照新型研发机构模式成立第三代半导体产业研究院,逐步建成国际先进、国内一流的第三代半导体科技孵化器,带动产业链上下游协同发展。 (三)培育优势主体,拉动产业整体规模1.壮大龙头企业。加大对重点企业的关注和扶持力度,实行一企一策,协调解决企业发展关键制约点。优先将符合条件的产业链重点项目纳入山东省新旧动能转换重大项目库,充分利用好新旧动能转换政策,进行重点扶持;围绕SiC、GaN等晶体材料、功率器件和模块、照明与显示器件和下游应用等产业链关键环节,培育壮大细分行业领军企业,逐步扶持企业上市。 2.融通产业环节。强化需求牵引的作用,从应用端需求入手,加强从材料、芯片、器件到模块应用产业链上下游的深度合作。加强省内省外行业对接合作,精准招引、实施补链、延链、强链项目。沿链分批打造规模大、技术强、品牌响的“领航型”企业,培育细分领域的“瞪羚”“独角兽”企业,促进产业链上下游、大中小企业紧密配套、融通发展,有效提升产业链供应链的稳定性和竞争力。 (四)推进下游应用,拓宽产业发展路径 1.大力支持碳化硅功率模块的研发与产业化。加快实现碳化硅模块量产,并提升碳化硅芯片及模块在电气性能、散热设计、可靠性、封装材料等方面的性能,降低生产成本。突破第三代半导体器件在充电桩、电动汽车、家电等领域的应用关键技术,扫清产业规模扩大的技术壁垒。扩大应用规模,支持省内碳化硅模块生产企业扩大产能,形成碳化硅模块产业集聚,打造模组开发应用产业化的新高地。 2. 加快国产化第三代半导体产品应用推广。引导省内芯片制造、封装测试企业与第三代半导体材料企业对接,联合开展研发攻关,实现关键材料本地覆盖。组织开展省内国产第三代半导体应用试点示范,在衬底、芯片加工、模组应用等产业链环节对企业提出国产化比例考核要求。该《征求意见稿》体现了贯彻落实《山东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的指示精神,引导山东省第三代半导体产业高质量发展。对于仪器行业而言,山东省百亿级国家第三代半导体产业集群的建设势必带来大量的采购订单,尤其是《征求意见稿》中多次提到了设备国产替代的概念,因此势必对于国产仪器的采购有所倾斜,对于国产仪器厂商而言更是值得期待。
  • 第三代半导体产业或将写入“十四五规划”
    p style=" text-indent: 2em " 据权威消息人士透露,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入正在制定中的“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。 /p p style=" text-indent: 2em " 当前,以碳化硅为代表的第三代半导体已逐渐受到国内外市场重视,不少半导体厂商已率先入局。不过,量产端面临多重挑战下,第三代半导体材料占比仍然较低。未来政策导入有望加速我国第三代半导体产业发展,以期进一步把握主动。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 第三代半导体市场景气向上 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 华创证券认为,随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展,对半导体器件的需求日益增长,对器件可靠性与性能指标的要求也更加严苛。第三代半导体开始逐渐受到市场的重视,国际上已形成完整的覆盖材料、器件、模块和应用等环节的产业链。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 与此同时,化合物半导体材料也有着战略意义。作为重要的上游材料,化合物半导体不仅应用于军用领域,还对大功率高速交通起着重要支撑作用,被各国视作战略物资。当前,美国、日本、欧盟都致力于在该领域建立技术优势。 /p p style=" text-indent: 2em " 受益于材料自身优势,以及5G和新能源汽车等应用拉动,市场预估第三代半导体材料在今年就会起量。中美贸易摩擦和疫情影响下,市场重估行情。 /p p style=" text-indent: 2em " TrendForce集邦咨询旗下拓墣产业研究院指出,氮化镓的射频器件受到不小震荡。氮化镓器件仍处于开发阶段,目前主要应用于基站射频技术,预计2020年营收则呈现小幅增长。 /p p style=" text-indent: 2em " 功率器件方面,虽然受大环境影响,但其已是化合物半导体的发展重点,成长动能依旧显著。碳化硅材料因衬底生产难度大,功率器件成长幅度受限,后续有待衬底技术持续精进;氮化镓功率器件技术发展则相对成熟,虽大环境不佳导致成长放缓,但向上幅度仍明显。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 国内外厂商争取卡位时间 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 全球范围内,半导体大厂纷纷布局,IDM厂商意法半导体购并NorstelAB以及法国Exagan、英飞凌收购Siltectra,以及日商ROHM收购SiCrystal等事件都颇受业界关注。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 国内方面,不少厂商围绕第三代半导体材料争取卡位时间。 /p p style=" text-indent: 2em " 海特高新子公司海威华芯建立了国内第一条6英寸砷化镓/氮化镓半导体晶圆生产线。据称,其技术指标达到国外同行业先进水平,部分产品已经实现量产。赛微电子涉及第三代半导体业务,主要包括GaN(氮化镓)材料的生长与器件的设计。 /p p style=" text-indent: 2em " 三安光电在长沙设立子公司湖南三安从事碳化硅等化合物第三代半导体的研发及产业化项目,目前项目正处于建设阶段。聚灿光电目前产品涉及氮化镓的研发和生产,外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术,芯片的技术就是研发氮化镓芯片的制作技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 今年8月,露笑科技投资100亿建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园。露笑科技与合肥市长丰县人民政府签署战略合作框架协议,包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计100亿元。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 量产仍是最大挑战 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 目前,第三代半导体材料的比重仍然相当低。全球以硅为基础的半导体材料市场约4500亿美元,第三代半导体仅占10亿美元。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 业内人士指出,量产端的困难仍是业界的最大挑战。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)较为成熟,并称为第三代半导体材料的双雄。氧化锌、金刚石、氮化铝等材料的研究则仍处于起步阶段。不过,即使是成熟度最高的碳化硅和氮化镓,也在量产环节面临诸多困难。 /p p style=" text-indent: 2em " 氮化镓的难度主要在于在晶格。当前,氮化镓发展瓶颈段仍在基板段,成本昂贵且供应量不足,主要是因为氮化镓长在硅上的晶格不匹配,困难度高。 /p p style=" text-indent: 2em " 对于碳化硅,长晶的源头晶种来源纯度要求高、取得困难,另外,长晶的时间相当长且长晶过程监测温度和制程的难度高。碳化硅长一根晶棒需时2周,成果可能仅3公分,也加大了量产的难度。 /p p style=" text-indent: 2em " 拓墣产业研究院认为,在化合物半导体领域,虽然中国厂商相比国际厂商仍有技术差距,但随着国家加大支持以及厂商的不断布局,技术差距将不断缩小。分析师强调,当前唯有真实掌握市场需求,厂商才有机会在竞争当中成长及获利。 /p
  • 第三代半导体全球竞争加剧,韩国30家半导体企业成立碳化硅产业联盟
    近日,有报道称,为了发展新一代功率半导体,韩国30家本土半导体企业以及大学和研究所组建碳化硅产业联盟,以应对急速增长的碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)等宽禁带半导体所引领的新型功率半导体市场,从而形成韩国本土碳化硅生态圈。据悉,联盟内的30家韩国功率半导体企业将共同参与材料、零部件、设备的开发,培育与碳化硅半导体相关的材料、零部件和设备企业的发展。其中,LX Semicon将负责研发碳化硅半导体,SK siltron则负责碳化硅衬底,Hana Materials和STI将研发碳化硅半导体零件和设备技术。嘉泉大学、光云大学和国民大学将支持碳化硅半导体研发基础设施,国立纳米材料研究所和韩国陶瓷工程技术研究所将提供技术支持。宽禁带半导体就是第三代半导体,主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性,其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中,碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体,是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件;射频半导体以GaN为原材料,是支撑5G基站建设的核心;第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域,发挥着重要的基础作用。近年来,随着新能源汽车的兴起,碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充,展现出了强大的市场潜力,第三代半导体发展进入快车道。第三代半导体器件的生产离不开检测,以碳化硅功率器件的生产为例,只有通过对各个生产环节的检测才能不断提高良率和工艺水平。碳化硅的检测主要包括衬底检测、外延片检测、器件工艺、点穴参数、可靠性分析和失效分析。除了以上这些检测项目对应的仪器外,第三代半导体制造也离不开半导体设备,碳化硅产业链更是如此,其涉及的设备种类繁多。碳化硅的很多工艺段设备可以与硅基半导体工艺兼容,但由于宽禁带半导体材料熔点较高、硬度较大、热导率较高、键能较强的特殊性质,使得部分工艺段需要使用专用设备、部分需要在硅设备基础上加以改进。相关工艺及半导体制造设备如下,
  • 住友矿山将量产新一代碳化硅功率半导体晶圆
    近日,住友矿山表示,计划量产新一代功率半导体晶圆,而且会使用自主研发的最新技术将价格降低10%到20%。住友矿山希望凭借这种新型碳化硅晶圆抢占美国科锐等领先企业的市场,使全球份额占比达到10%,预计2025年实现月产1万片。住友矿山是全球最大的车载电池正极材料厂商,拥有物质结晶技术,现将利用其他业务所培育出的技术实力进入半导体材料领域。据了解,住友矿山所开发的技术是在因结晶不规则而导致价格较低的残次品“多晶碳化硅”上贴一层可以降低发电损耗的“单晶碳化硅”可将价格降低10%~20%。纯电动汽车的逆变器在采用这款新型晶圆所制成的碳化硅功率半导体时,能将电力损耗降低10%左右。通过提高功率半导体的性能,减小整个单个装置的尺寸,有利于延长纯电动汽车的续航里程。从技术的角度来说,与硅基功率器件制作工艺不同,碳化硅器件不能直接制作在碳化硅单晶材料上,需要在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料,最后在外延层上制造各类器件。传统的碳化硅外延基于单晶衬底,以实现晶格匹配和降低缺陷密度(微管、位错、层错等),但是单晶碳化衬底制备的成本较高。“住友矿山可实现从多晶碳化硅衬底上外延单晶硅层材料,在技术与成本上具有明显的优势。”赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念表示。而成本方面,相对于硅基材料功率半导体,碳化硅功率半导体能够降低电力功耗,会是功率半导体产品领域未来具有发展潜力的竞品。此外,消费终端的生产对于价格十分敏感,住友矿山碳化硅新晶圆的成本能够降低1~2成,价格优势将会成为住友矿山有效的竞争力之一。随着电动车对碳化硅功率半导体的需求日渐增长,这条新赛道上的竞争也越来越激烈。目前除了美国科锐外,美国II-VI公司及罗姆旗下的德国SiCrystal等也在涉足碳化硅半导体晶圆业务。对于这项新技术是否可以帮助住友矿山抢占科锐市场的问题,池宪念认为,美国科锐公司是全球6/8英寸碳化硅单晶衬底材料可实现产业化的龙头公司,在市场和技术上具有领先优势。如果住友矿山的新一代碳化硅半导体晶圆材料能够通过下游厂商的验证,并实现量产,则其将成为美国科锐公司的有力竞争者。
  • 住友矿山将量产新一代碳化硅功率半导体晶圆
    近日,住友矿山表示,计划量产新一代功率半导体晶圆,而且会使用自主研发的最新技术将价格降低10%到20%。住友矿山希望凭借这种新型碳化硅晶圆抢占美国科锐等领先企业的市场,使全球份额占比达到10%,预计2025年实现月产1万片。住友矿山是全球最大的车载电池正极材料厂商,拥有物质结晶技术,现将利用其他业务所培育出的技术实力进入半导体材料领域。据了解,住友矿山所开发的技术是在因结晶不规则而导致价格较低的残次品“多晶碳化硅”上贴一层可以降低发电损耗的“单晶碳化硅”可将价格降低10%~20%。纯电动汽车的逆变器在采用这款新型晶圆所制成的碳化硅功率半导体时,能将电力损耗降低10%左右。通过提高功率半导体的性能,减小整个单个装置的尺寸,有利于延长纯电动汽车的续航里程。从技术的角度来说,与硅基功率器件制作工艺不同,碳化硅器件不能直接制作在碳化硅单晶材料上,需要在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料,最后在外延层上制造各类器件。传统的碳化硅外延基于单晶衬底,以实现晶格匹配和降低缺陷密度(微管、位错、层错等),但是单晶碳化衬底制备的成本较高。“住友矿山可实现从多晶碳化硅衬底上外延单晶硅层材料,在技术与成本上具有明显的优势。”赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念向《中国电子报》记者表示。而成本方面,相对于硅基材料功率半导体,碳化硅功率半导体能够降低电力功耗,会是功率半导体产品领域未来具有发展潜力的竞品。此外,消费终端的生产对于价格十分敏感,住友矿山碳化硅新晶圆的成本能够降低1~2成,价格优势将会成为住友矿山有效的竞争力之一。随着电动车对碳化硅功率半导体的需求日渐增长,这条新赛道上的竞争也越来越激烈。目前除了美国科锐外,美国II-VI公司及罗姆旗下的德国SiCrystal等也在涉足碳化硅半导体晶圆业务。对于这项新技术是否可以帮助住友矿山抢占科锐市场的问题,池宪念认为,美国科锐公司是全球6/8英寸碳化硅单晶衬底材料可实现产业化的龙头公司,在市场和技术上具有领先优势。如果住友矿山的新一代碳化硅半导体晶圆材料能够通过下游厂商的验证,并实现量产,则其将成为美国科锐公司的有力竞争者。
  • 中环电炉发布1600℃双温区梯度管式电炉新品
    一、操作便捷性:1、气路连接方式采用了快速连接法兰结构。2、使取放物料过程简化,只需一支卡箍便可完成气路连接,方便操作。3、取消了复杂的法兰安装过程,减少了炉管因安装造成损坏的可能。 二、结构实用性:1、炉膛材料采用优质的多晶莫来纤维真空吸附制成,节能50%,温场均匀。电热元件采用表面温度1500度的优质硅碳棒及表面温度1700度的优质硅钼棒。2、密封法兰采用双环密封技术,有效的提高了炉管两端的气密性。气路具有进出气微量可调功能。3、两端气路支架,支撑着气路装置。有效消除了气路总成自身的应力,杜绝了因自身应力而造成的炉管损坏。4、先进的空气隔热技术,结合热感应技术,当炉体表面温升到达50℃时,排温风扇将自动启动,使炉体表面快速降温。 三、使用安全性:1、超温保护功能,当温度超过允许设定值后,自动断电及报警。2、漏电保护功能,当炉体漏电时自动断电。以上功能确保了使用的安全性。 四、控制智能化:1、电炉温度控制系统采用人工智能调节技术,具有PID调节、模糊控制、自整定功能,并可编制各种升降温程序。2、国产程序控温系统可编辑50段程序控温,进口程序控温系统可编程40段程序控温。3、电炉内配置有485转换接口,可实现与计算机相互连接。完成与单台或多达200台电炉的远程控制、实时追踪、历史记录、输出报表等功能。 五、周边拓展性:1、真空控制系统。通过各种真空控制系统,可以实现样品在低、中、高真空环境下进行试验。2、气体流量控制系统。通过浮子或质量流量控制器调节进气量,以满足用户在不同反应气氛或保护气氛条件下的实验要求。 六、设计独特性:该设备为专利产品,具有多项独立自主的知识产权专利。外观美观,结构合理,使用方便。选配:彩色触摸屏;显示画面有仪表屏、光柱图、实时曲线、历史曲线、数据报表、报警报表等、全中文触摸式操作,功能全面并且使用方便。产品用途:该系列电炉系周期作业,供企业实验室、大专院校、科研院所等单位选用。设备为用户提供具有真空、可控气氛及高温的实验环境,应用在半导体,纳米技术、碳纤维等新型材料新工艺领域。创新点:该设备为专利产品,具有多项独立自主的知识产权专利。外观美观,结构合理,使用方便。 选配:彩色触摸屏; 显示画面有仪表屏、光柱图、实时曲线、历史曲线、数据报表、报警报表等、全中文触摸式操作,功能全面并且使用方便。 1600℃双温区梯度管式电炉
  • APCSCRM 2023|硬科技路演主题活动:推动宽禁带半导体成果转化
    为推动亚太地区碳化硅等宽禁带半导体产业的学术研究、技术进步和产业升级,第四届亚太碳化硅及相关材料国际会议(APCSCRM 2023)于2023年11月08日-10日在北京盛大召开,会议聚焦宽禁带半导体相关材料及器件多学科主题,邀请全球60 余位知名专家学者、企业领袖、资本机构,通过大会报告、专场报告、高峰论坛、口头报告项日路演和墙报等形式,分享全球宽禁带半导体技术最新研究进展,交换产业前瞻性观点,展示企业先进成果促进行业互联互通。路演现场照片会议首日举行了"硬科技路演主题活动",该活动邀请了业内公司分享了他们的发展历程、技术成果以及对未来的规划等。通过这次机会,向参会者展示了他们的产品在科技驱动下的演变过程,以及未来的发展趋势。也让参会者更深入地了解了硬科技领域的最新动态和前沿趋势。程序委员会 副秘书长 侯喜锋 主持路演活动项目负责人:内蒙古京航特碳科技有限公司 董事长 杨延辉项目名称:典型等静压高质量石墨制品及其规模产业化内蒙古京航特碳科技有限公司,始创于1998年,致力于打造等静压石墨、高纯石墨、高强石墨、碳纤维高温热场材料及新型碳材料产品研发、生产及销售的高新技术企业。将近20余年的沉淀发展,目前公司产品已广泛运用到航空航天模具制造、SiC 长品、光伏长晶、半导体硅材料生长、高端冶金、工业炉、光纤预制棒、光纤拉丝、蓝宝石晶体生长、离子注入、MOCVD等产业领域,可为客户提供全方面石墨热场应用技术服务及方案设计。未来公司将打造从原材料研发、加工、提纯及表面处理的一体化严格质量管控体系,可为客户提供有效的设计和解决方案。加大研发投入费用,建立健全研发实验室,研发更高要求先进碳材料产品。突破等静压石墨材料更高端产品应用市场,在宽禁带等诸多领域实现国产替代,缩短与国外技术的差距,助力宽禁带领域企业降本增效。项目负责人:河南联合精密材料股份有限公司 总经理 丁磊项目名称:碳化硅衬底的切磨抛整体解决方案公司致力于微米/纳来级金刚石深度研究、原始创新及应用开发,坚持技术创新,建有超精密研磨抛光材料和应用国家地方工程实验室等研发平台,研发投入6%以上,申报专利累计80余项,2022年获评国家级专精特新小巨人企业。公司依托国际先进的超硬磨料制备及表征技术,实现从微粉、到制品、延伸到复合材料的长产业链布局,构建起基于微米纳米金刚石新材料创新研发平台。碳化硅衬底的切磨抛整体解决方案包括碳化硅衬底加工流程、碳化硅晶体线切割、线切割性能、粗磨性能、研磨流程等,未来将继续深耕于光学片超精密加工。项目负责人:成都粤海金半导体材料有限公司 副总经理 赵然项目名称:成都粤海金半导体材料有限公司商业计划书成都粤海金半导体材料有限公司是高金富恒集团旗下专门从事碳化硅半导体材料研发与生产的产业化公司。旗下山东东营产业基地与北京研产基地两大板块,山东粤海金半导体科技有限公司,与地方政府合力打造大型产业基地,当前已基本完成产品脸证,一期、二期工程建设基本完成、产能稳定释放,预计2024年11万片产能达产。北京粤海金半导体科技有限公司,以“第三代半导体材料制务关键共性技术北京市工程实验室” (省部级实验室) 升研成果为基础,致力于工艺研发与持续提升,目前已形成超过五十项知识产权,研发能力国内一流。主要产品包括6英寸导电碳化建村底片、6英寸高纯半绝嫁型碳化硅村底片。未来三年启动总部基地、研发中心、总部生产基地建设,搭建拟上市平台,力争赶上国内碳化硅衬底标杆企业。未来五年立足衬底产业,为下游外延、器件制造等行业提供更具性价比优势的产品,保障稳定供应,支撑客户打造碳化硅IDM产业模式,实现创业板上市,赶上国际碳化硅行业龙头企业。项目负责人:西安晟光硅研半导体科技有限公司 总经理 杨森项目名称:基于硬脆材料尖端加工——微射流激光先进技术微射流激光技术原理是微射流激光聚焦激光束耦合进高速水射流中,在水柱内壁实现全反射后形成截面能量均匀分布的能量束,与传统激光加工技术相比,其具有降低加工材料表面粗糙度、可加工复杂表面材料和多层材料、无环境污染等优势,目前微射流激光技术的应用领域包括晶锭加工滚圆、晶锭切片、航空航天特种材料等。项目负责人:昂坤视觉(北京)科技有限公司 副总经理 司亚山项目名称:昂坤设备在SiC衬底和外延缺陷检测中的最新进展昂坤视觉是专注于LED(太阳能)、化合物半导体(汽车)和集成电路(芯片)行业的晶圆量测和缺陷检测技术的半导体设备制造公司,公司自研多种产品,如化合物半导体缺陷检测系统、继承电路计量和检测工具、LED缺陷检测系统等,其中化合物半导体缺陷检测系统中的E3500适用于SiC基板和SiC外延片的缺陷检测。通过与其他同种类的设备对比,发现对于SiC衬底,E3500可以同时报告IDL和PL Black,其颗粒和划痕灵敏度可与CS8520相媲美,PL Black与SICA兼容。对于SiC外延检查,E3500被证明是一个比SICA88和CS8520更好的解决方案,缺陷分类更准确,具有更真实的缺陷报告。项目负责人:安徽芯塔单子科技有限公司 市场总监 周俊峰芯塔电子是国内领先的宽禁带半导体功率器件和解决方案提供商,带动了安徽千亿元的清洁能源产业链发展,解决车载芯片断供问题,赋能安徽新能源汽车产业发展。公司以强大功率芯片设计技术为牵引,利用团队浙大校友资源和广泛的产业人脉,打造关键产业生态圈,发展持续可控供应链,推动产品联合创新。近年来,公司扩大产业化布局,推出5款具有自主知识产权SiC MOS,性能达到国际先进水平;2款核心SiC产品通过AEC-Q101车规级三方认证;完成两轮近亿元融资,团队逐步壮大。未来公司将深耕于SiC领域,打造设计、测试、应用、销售的产业链一体化布局。参会嘉宾合照留念本次盛会进一步促进了亚太地区宽禁带半导体领域产学研用的共建合作和共享创新,拓宽人才培养,激发产教融合,打通了技术成果转移转化的壁垒,推动了宽禁带半导体产业实现高质量发展!
  • CASA发布《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术规范》团队标准【附标准全文】
    碳化硅(SiC)具有宽禁带、耐击穿的特点,其禁带宽度是Si的3倍,击穿电场为Si的10倍;且其耐腐蚀性极强,在常温下可以免疫目前已知的所有腐蚀剂。而金属氧化物半导体场效晶体管(简称:金氧半场效晶体管;英语:Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,缩写:MOSFET),是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。在SiC MOSFET的开发与应用方面,与相同功率等级的Si MOSFET相比,SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低,适用于更高的工作频率,另由于其高温工作特性,大大提高了高温稳定性。2020年12月28日,北京第三代半导体产业技术创新战略联盟发布一项联盟标准T/CASA 006-2020《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术规范》。该项标准由中国科学院微电子研究所牵头起草,按照CASAS标准制定程序(立项、征求意见稿、委员会草案、发布稿),反复斟酌、修改、编制而成。标准的制定得到了很多CASA标准化委员会正式成员的支持。标准于2021年1月1日施行。附件下载https://www.instrument.com.cn/download/shtml/976637.shtml【相关阅读】企业成半导体刻蚀设备采购主力——半导体仪器设备中标市场盘点系列之刻蚀设备篇超亿采购中磁控溅射占主流——半导体仪器设备中标市场盘点系列之PVD篇上海市采购量独占鳌头——半导体仪器设备中标市场盘点系列之CVD篇第27批国家企业技术中心名单出炉,涉及这些仪器厂商探寻微弱电流的律动:超高精度皮安计模块亮相三家半导体设备商上榜“中国上市企业市值500强”862项标准获批,涉及半导体、化工检测和检测仪器等领域盘点各地十四五规划建议”芯“政策湖北省集成电路CMP用抛光垫三期项目拟购置43台仪器设备
  • 大族激光透露第三代半导体设备最新动态
    近日有投资者在互动平台就大族激光是否有切割碳化硅的技术与设备,以及已量产的第三代半导体设备进行了提问。大族激光表示公司应用于第三代半导体的SiC晶锭激光切片机、SiC超薄晶圆激光切片机正在客户处做量产验证。有数据显示,大族激光今年上半年实现营业收入69.37亿元,营业利润6.82亿元;归属于母公司的净利润6.31亿元,扣除非经常性损益后净利润6.07亿元。其中半导体及泛半导体行业晶圆加工设备业务实现营业收入7.17亿元。今年5月份,大族激光的全资子公司大族半导体发布了激光切片(QCB技术)新技术,并同时发布了两款全新设备:SiC晶锭激光切片机(HSET-S-LS6200)、SiC超薄晶圆激光切片机(HSET-S-LS6210)。其产品性能非常优越,以切割2cm厚度的晶锭,分别产出最终厚度350um,175um和100um的晶圆为例,QCB技术可在原来传统线切割的基础上提升分别为40%,120%和270%的产能。据悉,我国计划把大力支持发展第三代半导体产业,写入“十四五”规划,计划在2021-2025年期间,在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面,大力支持发展第三代半导体产业,以期实现产业独立自主。第三代半导体材料是以碳化硅SiC、氮化镓GaN为主的宽禁带半导体材料,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。以第三代半导体的典型代表碳化硅(SiC)为例,碳化硅具有高临界磁场、高电子饱和速度与极高热导率等特点,使得其器件适用于高频高温的应用场景,相较于硅器件,碳化硅器件可以显著降低开关损耗。 因此,碳化硅可以制造高耐压、大功率的电力电子器件,用于智能电网、新能源汽车等行业。
  • 第三代半导体材料与器件相关标准盘点
    第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性,其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中,碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体,是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件;射频半导体以GaN为原材料,是支撑5G基站建设的核心;第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域,发挥着重要的基础作用。近年来,随着新能源汽车的兴起,碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充,展现出了强大的市场潜力,第三代半导体发展进入快车道。随着第三代半导体,特别是氮化镓和碳化硅的市场爆发,相关标准也逐渐出台。无规矩不成方圆,只有有了规矩,有了标准,这个世界才变得稳定有序!标准是科学、技术和实践经验的总结。为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动,即制定、发布及实施标准的过程,称为标准化。为规范第三代半导体材料的发展,相关组织和机构也出台了一系列的标准。(以下第三代半导体标准只统计其作为宽禁带半导体材料的现行相关标准)碳化硅(SiC)碳化硅(SiC)材料是功率半导体行业主要进步发展方向,用于制作功率器件,可显着提高电能利用率。可预见的未来内,新能源汽车是碳化硅功率器件的主要应用场景。特斯拉作为技术先驱,已率先在Model 3中集成全碳化硅模块,其他一线车企亦皆计划扩大碳化硅的应用。随着碳化硅器件制造成本的日渐降低、工艺技术的逐步成熟,碳化硅功率器件行业未来可期。相关标准如下,标准号标准名称CASA 001-2018碳化硅肖特基势垒二极管通用技术规范CASA 003-2018p-IGBT器件用4H-SiC外延晶片CASA 004.1-20184H-SiC衬底及外延层缺陷 术语CASA 004.2-20184H-SiC衬底及外延层缺陷 图谱CASA 006-2020碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术规范CASA 007-2020电动汽车用碳化硅(SiC)场效应晶体管(MOSFET)模块评测规范CASA 009-2019半绝缘SiC材料中痕量杂质浓度及分布的二次离子质谱检测方法T/IAWBS 013-2019半绝缘碳化硅单晶片电阻率非接触测量方法T/IAWBS 012-2019碳化硅单晶抛光片表面质量和微管密度测试方法-共焦点微分干涉光学法T/IAWBS 011-2019导电碳化硅单晶片电阻率测量方法-非接触涡流法T/IAWBS 010-2019碳化硅单晶抛光片表面质量和微管密度检测方法-激光散射检测法T/IAWBS 008-2019SiC晶片的残余应力检测方法T/IAWBS 007-20184H碳化硅同质外延层厚度的红外反射测量方法T/IAWBS 006-2018碳化硅混合模块测试方法T/IAWBS 005-20186英寸碳化硅单晶抛光片T/IAWBS 003-2017碳化硅外延层载流子浓度测定汞探针电容-电压法T/IAWBS 002-2017碳化硅外延片表面缺陷测试方法T/IAWBS 001-2017碳化硅单晶DB13/T 5118-2019 4H碳化硅N型同质外 延片通用技术要求DB61/T 1250-2019 SiC(碳化硅)材料半导体分立器件通用规范GB/T 32278-2015 碳化硅单晶片平整度测试方法GB/T 30867-2014 碳化硅单晶片厚度和总厚度变化测试方法GB/T 30868-2014 碳化硅单晶片微管密度的测定 化学腐蚀法SJ/T 11501-2015 碳化硅单晶晶型的测试方法SJ/T 11503-2015 碳化硅单晶抛光片表面粗糙度的测试方法SJ/T 11504-2015 碳化硅单晶抛光片表面质量的测试方法SJ/T 11502-2015 碳化硅单晶抛光片规范SJ/T11499-2015 碳化硅单晶电学性能的测试方法SJ/T 11500-2015碳化硅单晶晶向的测试方法GB/T 31351-2014碳化硅单晶抛光片微管密度无损检测方法GB/T 30656-2014碳化硅单晶抛光片GB/T 30866-2014碳化硅单晶片直径测试方法氮化镓(SiC)氮化镓,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中,例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管,可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器的条件下,产生紫光(405nm)激光。GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效应晶体管(MODFET)等新型器件。标准号标准名称CASA 010-2019GaN材料中痕量杂质浓度及分布的二次离子质谱检测方法T/IAWBS 013—2019半绝缘碳化硅单晶片电阻率非接触测量方法T/GDC 69—2020氮化镓充电器GB/T 39144-2020 氮化镓材料中镁含量的测定 二次离子质谱法GB/T 37466-2019氮化镓激光剥离设备GB/T 37053-2018 氮化镓外延片及衬底片通用规范GB/T 36705-2018 氮化镓衬底片载流子浓度的测试 拉曼光谱法GB/T 32282-2015 氮化镓单晶位错密度的测量 阴极荧光显微镜法GB/T 32189-2015 氮化镓单晶衬底表面粗糙度的原子力显微镜检验法GB/T 32188-2015 氮化镓单晶衬底片x射线双晶摇摆曲线半高宽测试方法GB/T 30854-2014 LED发光用氮化镓基外延片蓝宝石(Al2O3) 蓝宝石晶体属于人造宝石晶体,主要应用于制作LED灯的关键材料,也是应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的重要窗口材料。蓝宝石晶体是一种氧化铝的单晶,又称为刚玉。蓝宝石已成为一种重要的半导体衬底材料。标准号标准名称SJ/T 11505-2015 蓝宝石单晶抛光片规范GB/T 35316-2017 蓝宝石晶体缺陷图谱GB/T 34612-2017 蓝宝石晶体X射线双晶衍射摇摆曲线测量方法GB/T 34504-2017 蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法GB/T 34213-2017 蓝宝石衬底用高纯氧化铝GB/T 34210-2017 蓝宝石单晶晶向测定方法GB/T 33763-2017 蓝宝石单晶位错密度测量方法SJ/T 11505-2015 蓝宝石单晶抛光片规范GB/T 31353-2014 蓝宝石衬底片弯曲度测试方法GB/T 31352-2014 蓝宝石衬底片翘曲度测试方法GB/T 31093-2014 蓝宝石晶锭应力测试方法GB/T 31092-2014 蓝宝石单晶晶锭GB/T 30858-2014 蓝宝石单晶衬底抛光片GB/T 30857-2014 蓝宝石衬底片厚度及厚度变化测试方法DB44/T 1328-2014 蓝宝石图形化衬底片测试技术规范GB/T 14015-1992 硅-蓝宝石外延片其他标准第三代半导体被广泛的应用于IGBT功率器件中和发光材料中,对此,我们盘点了宽禁带半导体、功率器件和光电子器件标准。标准号标准名称CASA 002-2021宽禁带半导体术语T/IAWBS 004-2017电动汽车用功率半导体模块可靠性试验通用要求及试验方法T/IAWBS 009-2019功率半导体器件稳态湿热高压偏置试验GB/T 29332-2012半导体器件 分立器件 第9部分:绝缘栅双极晶体管(IGBT)GB/T 36360-2018 半导体光电子器件 中功率发光二极管空白详细规范GB/T 36358-2018 半导体光电子器件 功率发光二极管空白详细规范GB/T 36357-2018 中功率半导体发光二极管芯片技术规范GB/T 36356-2018 功率半导体发光二极管芯片技术规范GB/T 36359-2018 半导体光电子器件 小功率发光二极管空白详细规范SJ/T 11398-2009 功率半导体发光二极管芯片技术规范SJ/T 11400-2009 半导体光电子器件 小功率半导体发光二极管空白详细规范SJ/T 11393-2009 半导体光电子器件 功率发光二极管空白详细规范现行SJ/T 1826-2016 半导体分立器件 3DK100型NPN硅小功率开关晶体管详细规范SJ/T 1834-2016 半导体分立器件 3DK104型NPN硅小功率开关晶体管详细规范SJ/T 1839-2016 半导体分立器件 3DK108型NPN硅小功率开关晶体管详细规范SJ/T 1833-2016 半导体分立器件 3DK103型NPN硅小功率开关晶体管详细规范SJ/T 1831-2016 半导体分立器件 3DK28型NPN硅小功率开关晶体管详细规范现行SJ/T 1830-2016 半导体分立器件 3DK101型NPN硅小功率开关晶体管详细规范SJ/T 1838-2016 半导体分立器件 3DK29型NPN硅小功率开关晶体管详细规范SJ/T 1832-2016 半导体分立器件 3DK102型NPN硅小功率开关晶体管详细规范IEC 60747半导体器件QC/T 1136-2020 电动汽车用绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块环境试验要求及试验方法JB/T 8951.1-1999 绝缘栅双极型晶体管JB/T 8951.2-1999 绝缘栅双极型晶体管模块 臂和臂对需要注意的是,CASA和IAWBS属于团体标准、GB属于国家标准、DB是地方标准。仪器信息网为了更好地服务半导体行业用户,特邀请您参与问卷调研,麻烦大家动动小手完成问卷,参与即得10元话费!活动结束还将择优选择10名认真填写用户送出50元话费!!!http://a72wfu5hktu19jtx.mikecrm.com/zuXBhOy
  • 国内碳化硅半导体领域科研专家盘点
    第三代半导体材料又被称之为宽禁带半导体材料。主要包括碳化硅(SiC)、氮化嫁(GaN)、金刚石等。目前其主要在半导体照明、激光器和探测器、电力电子器件等领域应用。相比于第一、二代半导体材料,第三代半导体材料的物理特性方面优势十分明显,比如禁带宽度大、较高的热导率、较高的击穿电场以及更高的抗辐射能力等等,正是因为上述这些优势,第三代半导体材料是制作高频、高温、抗辐射及大功率器件的优异材料。而碳化硅作为第三代半导体家族的重要一员,其具有高热导率、高击穿场、高饱和电子迁移率、抗辐射和化学性质稳定等突出优点。而碳化硅器件具有开关频率高、功率密度高、损耗低、尺寸小等优点,可以在高功率、高频以及极端特殊环境下应用,例如在清洁能源汽车、车载充电器、城市轨道交通、城市输电等领域己经得到应用,并显示出优异的性能。同时碳化硅与氮化镓具有相近的晶格常数与热膨胀系数,是GaN薄膜异质外延生长的理想衬底材料,可以在半绝缘的SiC衬底上外延GaN薄膜制备一系列的微波射频器件,其研发生产将会推动5G技术的快速发展与应用。由于碳化硅广阔的市场前景,各国自上世纪八十年代以来便制订了一系列相关的科研计划并不断加大相关领域的研发投入。我国虽然碳化硅领域的相关研究起步较晚,但经过我国科研工作者二十多年的研究,相关工作也己取得突破性的进展。一系列重大项目的快速推进,如科技部863计划2002年启动的“碳化硅单晶衬底制备”项目、2006年启动的“2英寸以上半绝缘碳化硅材料与功率电子器件”项目、2011年启动的“高压大容量碳化硅功率器件的研发”项目等,使得国内碳化硅行业快速发展,在我国军事、航天、通讯等各领域得到应用。针对于此,仪器信息网分析和统计了2018-2020年,三年来的碳化硅相关的学位论文,共计232篇。碳化硅不仅可用于第三代半导体领域,盘点论文已剔除非半导体领域的研究,论文的研究方向覆盖了碳化硅材料制备、工艺开发、器件研究、应用分析等方面。学位论文数量排行图中给出的是学位论文三年间发表数量前九名,可以看出,电子科技大学在碳化硅领域多有建树。具体论文内容来看,电子科技大学的研究主要集中于MOSFET驱动电路、器件设计等方面。哈尔滨工业大学的研究方向主要是碳化硅的具体应用和抛光工艺。从近三年可以看出,2020年明显论文数量下降,而2019年还有所上升。这一结果并不能表明碳化硅半导体材料的研究热度变化,这可能是由于2020年发表的部分论文签署了论文保密协议,存在论文披露的滞后性。进一步,我们统计盘点了各高校的论文指导教师名单,需要注意的是,部分论文存在校外指导。(以下排名不分先后)学校论文指导教师安徽工业大学周郁明北方工业大学曹淑琴、韩军北京交通大学郑琼林、杨中平、林飞、李艳、郭希铮大连理工大学夏晓川、梁红伟、张建伟、杜国同、王德君、唐大伟、电子科技大学赵建明、何金泽、荣丽梅、张小川、周泽坤、邓小川、张有润、张金平、罗小蓉、杜江锋、徐红兵、钟其水、王雷、毕闯、李辉、东南大学孙立涛、徐涛、顾伟、孙伟锋、陆生礼、陈健、王继刚、广东工业大学阎秋生广西大学万玲玉贵州大学高廷红桂林电子科技大学李琦哈尔滨工程大学王颖哈尔滨工业大学周密愉、董尚利、杨剑群、翟文杰、杨明、郭亮、贲洪奇、高强、王晨曦、徐永向、张东来、李春、张国强、王高林杭州电子科技大学王颖、刘广海、合肥工业大学徐卫兵河北工业大学张保国、李尔平、湖北工业大学潘健湖南大学王俊、熊劼、陈鼎、高凤梅、姜燕、雷雄、沈征、帅智康华北电力大学崔翔、赵志斌、温家良、赵志斌、魏晓光、韩民晓、蒋栋、欧阳晓平华南理工大学姚小虎、Timothy C. Germann、耿魁伟、陈义强、华侨大学于怡青、胡中伟、段念、黄辉、郭新华、陈一逢、华中科技大学傅华华、梁琳、林磊、康勇、彭力、淮北师范大学刘忠良吉林大学吴文征、邢飞、赵宏伟、陈巍、呼咏、吉野辰萌、张文璋、赵继、李志来江南大学倪自丰江苏大学乔冠军昆明理工大学彭劲松、陈贵升、兰州大学张利民兰州交通大学汪再兴、杜丽霞、白云兰州理工大学卢学峰南方科技大学邓辉南京大学陆海、吴兴龙南京航空航天大学魏佳丹、秦海鸿、邢岩南京理工大学董健年青岛科技大学于飞三峡大学孙宜华、姜礼华、厦门大学孙道恒、王凌云山东大学马瑾、葛培琪、徐现刚、彭燕、李康、高峰、陈延湖、白云、王军上海电机学院赵朝会、杨馄、上海师范大学陈之战深圳大学彭建春沈阳工业大学何艳、关艳霞、苏州大学陶雪慧、太原理工大学杨毅彪天津大学徐宗伟、李连钢、天津工业大学宁平凡、孙连根、于莉媛、高志刚、张牧、高圣伟、黄刚、牛萍娟天津理工大学王桂莲武汉工程大学满卫东武汉科技大学柯昌明武汉理工大学涂溶、章嵩西安电子科技大学贾仁需、乐立鹏、王悦湖、汤晓燕、张玉明、戴显英、倪炜江、张艺蒙、宗艳民、张金平、郭辉、黄维、段宝兴、西安工程大学朱长军、李连碧、杨楞、张红卫、西安理工大学蒲红斌西华大学阳小明、吴小涛西南交通大学张湘湘潭大学李建成冶金自动化研究设计院王东文、陈雪松、云南大学陈秀华长安大学张林长春理工大学魏志鹏长沙理工大学谢海情、吴丽娟浙江大学祝长生、盛况、吴新科、郭清、邱建琪、何湘宁、吴建德、赵荣祥、李武华、徐德鸿郑州大学张锐郑州航空工业管理学院张锐、刘永奇中北大学梁庭中国科学技术大学刘长松、李辉、张军、李震宇、李传锋、许金时中国科学院大学陈小龙、施尔畏、黄维、夏晓彬、高大庆中国空间技术研究院于庆奎中国矿业大学伍小杰、戴鹏中国运载火箭技术研究院朱大宾重庆大学胡盛东、周林、周建林
  • 科友半导体碳化硅跻身8吋行列
    12月30日,记者从科友半导体获悉,公司试验线再传捷报,科友半导体通过自主设计制造的电阻长晶炉产出直径超过8吋的碳化硅单晶,晶体表面光滑无缺陷,最大直径超过204mm。这是科友半导体于今年10月在6吋碳化硅晶体厚度上实现40mm突破后,在碳化硅晶体生长尺寸上取得的又一重大突破。科友半导体从实现6吋碳化硅晶体稳定生长开始,就着手布局8吋碳化硅晶体研发,并得到了当地政府、科技等部门的关注和支持。在历经数年的研发实验、成功制备出8吋碳化硅电阻长晶炉后,着力解决了大尺寸长晶过程中温场分布不均匀以及气相原料碳硅比和输运效率等问题,同时专项攻关解决应力大导致的晶体开裂问题。在多年无数次的探索、模拟、实验、重复、改进后,借助科友半导体自主研发的热场稳定性高、工艺重复性好的电阻长晶炉,研发团队终于掌握了8吋碳化硅晶体生长室内温场分布和高温气相输运效率等关键技术,获得了品质优良的8吋碳化硅单晶,为实现下一步的8吋碳化硅晶体产业化量产打下坚实的基础。在碳化硅产业链成本中,衬底占比约为47%,是最“贵”的环节,同时也是整个产业链中技术壁垒最高的环节。国际上8吋碳化硅单晶衬底研制成功已有报道,但迄今尚未有产品投放市场。8吋碳化硅长晶工艺的突破,意味着科友半导体在单晶制备技术水平上达到了一个新的高度。资料显示,科友半导体全称哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司,于2018年5月成立,是一家国家级高新技术企业,专注于半导体装备研发、衬底制造、器件设计、技术转移和科研成果转化。公司以哈尔滨为总部,打造国家级第三代半导体装备与材料创新中心。
  • 触达全产业链:第三代半导体相关政策盘点
    第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性,其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中,碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体,是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件;射频半导体以GaN为原材料,是支撑5G基站建设的核心;第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域,发挥着重要的基础作用。近年来,随着新能源汽车的兴起,碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充,展现出了强大的市场潜力,第三代半导体发展进入快车道。随着第三代半导体,特别是氮化镓和碳化硅的市场爆发,为扶持第三代半导体产业发展和加速第三代半导体研发进度,相关部门也不断推出相关政策推动产业发展。第三代半导体正在成为市场焦点。发布时间发布部门政策名称政策内容全文链接2016年8月国务院“十三五”国家科技创新规划发展微电子和光电子技术,重点加强极低功耗芯片、新型传感器、第三代半导体芯片和硅基光电子、混合光电子、微波光电子等技术与器件的研发。“十三五”国家科技创新规划2016年9月科技部、发改委、外交部、商务部推进“一带一路”建设科技创新合作专项规划开展第三代半导体等先进材料制造技术合作研发。《推进“一带一路”建设科技创新合作专项规划》2016年11月国务院“十三五”国家战略性新兴产业发展规划加快制定宽禁带半导体等标准“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知2016年12月国家能源局能源技术创新“十三五”规划研究Ⅲ-Ⅴ族光伏材料的制备技术P020170113571241558665.pdf2016年12月工信部、发改委信息产业发展指南加紧布局超越“摩尔定律”相关领域,推动特色工艺生产线建设和第三代化合物半导体产品开发信息产业发展指南2016年12月工信部、发改委、科技部、财政部新材料产业发展指南以宽禁带半导体材料等市场潜力巨大、产业化条件完备的新材料品种,组织开展应用示范。 宽禁带半导体材料等为重点,突破材料及器件的技术关和市场关,完善原辅料配套体系,提高材料成品率和性能稳定性,实现产业化和规模应用。新材料产业发展指南2017年2月发改委战略性新兴产业重点产品和服务指导目录将化合物半导体材料,蓝宝石和碳化硅等衬底材料列入《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016版2017年4月科技部“十三五”材料领域科技创新专项规划大力发展第三代半导体材料、新型显示技术等新材料; 战略性电子材料技术以第三代半导体材料与半导体照明、新型显示为核心; 要求第三代半导体材料与半导体照明、新型显示两大核心方向整体达到国际先进水平,部分关键技术达到国际领先水平《“十三五”材料领域科技创新专项规划》2017年5月科技部、交通运输部“十三五”交通领域科技创新专项规划开展IGBT、碳化硅、氮化镓等电力电子器件技术研发及产品开发和零部件、系统的软硬件测试技术研究与测试评价技术规范体系研究; 突破以宽禁带半导体为基础的电驱动控制器技术,实现规模产业化。“十三五”交通领域科技创新专项规划的通知2019年10月发改委产业结构调整指导目录(2019年本)实现直径 125mm 以上直拉或直径 50mm 以上 水平生长化合物半导体材料生产《产业结构调整指导目录(2019年本)》2019年11月工信部重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)重点新材料:碳化硅外延片、碳化硅单晶衬底、化镓单晶衬底、功率器件用氮化镓外延片《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》2019年12月中共中央、国务院中共中央 国务院印发《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》面向第三代半导体等八大领域,加快培育布局一批未来产业中共中央 国务院印发《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》2020年8月国务院新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策集成电路线宽小于0.5微米(含)的化合物集成电路生产企业和先进封装测试企业进口自用生产性原材料、消耗品,免征进口关税。新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策2020年12月发改委、商务部鼓励外商投资产业目录(2020年版)支持引进:化合物半导体材料(砷化镓、磷 化镓、磷化铟、氮化镓);碳化硅、氮化硅超细粉体;高纯 超细氧化铝微粉;低温烧结氧化锆(ZrO2)粉 体;高纯氮化铝(AlN)粉体等鼓励外商投资产业目录(2020年版)2021年3月全国人大中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要实现绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等特色工艺突破,碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要本次盘点共涉及15项政策,不完全盘点仅供参考。从这些政策可以看出,我国对第三代半导体支持力度很大,第三代半导体被纳入了“十三五”和“十四五”规划,从产业调整、科研投入、税收优惠、海外投资、一带一路等方面都有所支持,相关政策更是触达了第三代半导体材料、制造、器件、应用等产业链的各个方面。政策发布部门也涉及中共中央、全国人大、国务院、发改委、科技部、工信部、能源部、交通部、商务部、财政部等。在一些列政策的支持下,我国第三代半导体产业持续向前推进,2019年,我国第三代半导体整体产值超过7600亿元。其中,光电子(主要为半导体照明)为7548亿元,电力电子和微波射频产值约为60亿元。其中,SiC、GaN电力电子产值规模近24亿元,同比增长超过80%;GaN微波射频产值规模近38亿元,同比增长近75%。目前我国第三代半导体产业得到快速发展,已基本形成了涵盖上游衬底、外延片,中游器件设计、器件制造及模块,下游应用等环节的产业链布局。仪器信息网为了更好地服务半导体行业用户,特邀请您参与问卷调研,麻烦大家动动小手完成问卷,参与即得10元话费!活动结束还将择优选择10名认真填写用户送出50元话费!!!http://a72wfu5hktu19jtx.mikecrm.com/zuXBhOy
  • 【综述】碳化硅中的缺陷检测技术
    摘要随着对性能优于硅基器件的碳化硅(SiC)功率器件的需求不断增长,碳化硅制造工艺的高成本和低良率是尚待解决的最紧迫问题。研究表明,SiC器件的性能很大程度上受到晶体生长过程中形成的所谓杀手缺陷(影响良率的缺陷)的影响。在改进降低缺陷密度的生长技术的同时,能够识别和定位缺陷的生长后检测技术已成为制造过程的关键必要条件。在这篇综述文章中,我们对碳化硅缺陷检测技术以及缺陷对碳化硅器件的影响进行了展望。本文还讨论了改进现有检测技术和降低缺陷密度的方法的潜在解决方案,这些解决方案有利于高质量SiC器件的大规模生产。前言由于电力电子市场的快速增长,碳化硅(SiC,一种宽禁带半导体)成为开发用于电动汽车、航空航天和功率转换器的下一代功率器件的有前途的候选者。与由硅或砷化镓(GaAs)制成的传统器件相比,基于碳化硅的电力电子器件具有多项优势。表1显示了SiC、Si、GaAs以及其他宽禁带材料(如GaN和金刚石)的物理性能的比较。由于具有宽禁带(4H-SiC为~3.26eV),基于SiC器件可以在更高的电场和更高的温度下工作,并且比基于Si的电力电子器件具有更好的可靠性。SiC还具有优异的导热性(约为Si的三倍),这使得SiC器件具有更高的功率密度封装,具有更好的散热性。与硅基功率器件相比,其优异的饱和电子速度(约为硅的两倍)允许更高的工作频率和更低的开关损耗。SiC优异的物理特性使其非常有前途地用于开发各种电子设备,例如具有高阻断电压和低导通电阻的功率MOSFET,以及可以承受大击穿场和小反向漏电流的肖特基势垒二极管(SBD)。性质Si3C-SiC4H-SiCGaAsGaN金刚石带隙能量(eV)1.12.23.261.433.455.45击穿场(106Vcm−1)0.31.33.20.43.05.7导热系数(Wcm−1K−1)1.54.94.90.461.322饱和电子速度(107cms−1)1.02.22.01.02.22.7电子迁移率(cm2V−1s−1)150010001140850012502200熔点(°C)142028302830124025004000表1电力电子用宽禁带半导体与传统半导体材料的物理特性(室温值)对比提高碳化硅晶圆质量对制造商来说很重要,因为它直接决定了碳化硅器件的性能,从而决定了生产成本。然而,低缺陷密度的SiC晶圆的生长仍然非常具有挑战性。最近,碳化硅晶圆制造的发展已经完成了从100mm(4英寸)到150mm(6英寸)晶圆的艰难过渡。SiC需要在高温环境中生长,同时具有高刚性和化学稳定性,这导致生长的SiC晶片中存在高密度的晶体和表面缺陷,导致衬底和随后制造的外延层质量差。图1总结了SiC中的各种缺陷以及这些缺陷的工艺步骤,下一节将进一步讨论。图1SiC生长过程示意图及各步骤引起的各种缺陷各种类型的缺陷会导致设备性能不同程度的劣化,甚至可能导致设备完全失效。为了提高良率和性能,在设备制造之前检测缺陷的技术变得非常重要。因此,快速、高精度、无损的检测技术在碳化硅生产线中发挥着重要作用。在本文中,我们将说明每种类型的缺陷及其对设备性能的影响。我们还对不同检测技术的优缺点进行了深入的讨论。这篇综述文章中的分析不仅概述了可用于SiC的各种缺陷检测技术,还帮助研究人员在工业应用中在这些技术中做出明智的选择(图2)。表2列出了图2中检测技术和缺陷的首字母缩写。图2可用于碳化硅的缺陷检测技术表2检测技术和缺陷的首字母缩写见图SEM:扫描电子显微镜OM:光学显微镜BPD:基面位错DIC:微分干涉对比PL:光致发光TED:螺纹刃位错OCT:光学相干断层扫描CL:阴极发光TSD:螺纹位错XRT:X射线形貌术拉曼:拉曼光谱SF:堆垛层错碳化硅的缺陷碳化硅晶圆中的缺陷通常分为两大类:(1)晶圆内的晶体缺陷和(2)晶圆表面处或附近的表面缺陷。正如我们在本节中进一步讨论的那样,晶体学缺陷包括基面位错(BPDs)、堆垛层错(SFs)、螺纹刃位错(TEDs)、螺纹位错(TSDs)、微管和晶界等,横截面示意图如图3(a)所示。SiC的外延层生长参数对晶圆的质量至关重要。生长过程中的晶体缺陷和污染可能会延伸到外延层和晶圆表面,形成各种表面缺陷,包括胡萝卜缺陷、多型夹杂物、划痕等,甚至转化为产生其他缺陷,从而对器件性能产生不利影响。图3SiC晶圆中出现的各种缺陷。(a)碳化硅缺陷的横截面示意图和(b)TEDs和TSDs、(c)BPDs、(d)微管、(e)SFs、(f)胡萝卜缺陷、(g)多型夹杂物、(h)划痕的图像生长在4°偏角4H-SiC衬底上的SiC外延层是当今用于各种器件应用的最常见的晶片类型。在4°偏角4H-SiC衬底上生长的SiC外延层是当今各种器件应用中最常用的晶圆类型。众所周知,大多数缺陷的取向与生长方向平行,因此,SiC在SiC衬底上以4°偏角外延生长不仅保留了下面的4H-SiC晶体,而且使缺陷具有可预测的取向。此外,可以从单个晶圆上切成薄片的晶圆总数增加。然而,较低的偏角可能会产生其他类型的缺陷,如3C夹杂物和向内生长的SFs。在接下来的小节中,我们将讨论每种缺陷类型的详细信息。晶体缺陷螺纹刃位错(TEDs)、螺纹位错(TSDs)SiC中的位错是电子设备劣化和失效的主要来源。螺纹刃位错(TSDs)和螺纹位错(TEDs)都沿生长轴运行,Burgers向量分别为和1/3。TSDs和TEDs都可以从衬底延伸到晶圆表面,并带来小的凹坑状表面特征,如图3b所示。通常,TEDs的密度约为8000-10,0001/cm2,几乎是TSDs的10倍。扩展的TSDs,即TSDs从衬底延伸到外延层,可能在SiC外延生长过程中转化为基底平面上的其他缺陷,并沿生长轴传播。Harada等人表明,在SiC外延生长过程中,TSDs被转化为基底平面上的堆垛层错(SFs)或胡萝卜缺陷,而外延层中的TEDs则被证明是在外延生长过程中从基底继承的BPDs转化而来的。基面位错(BPDs)另一种类型的位错是基面位错(BPDs),它位于SiC晶体的平面上,Burgers矢量为1/3。BPDs很少出现在SiC晶圆表面。它们通常集中在衬底上,密度为15001/cm2,而它们在外延层中的密度仅为约101/cm2。Kamei等人报道,BPDs的密度随着SiC衬底厚度的增加而降低。BPDs在使用光致发光(PL)检测时显示出线形特征,如图3c所示。在SiC外延生长过程中,扩展的BPDs可能转化为SFs或TEDs。微管在SiC中观察到的常见位错是所谓的微管,它是沿生长轴传播的空心螺纹位错,具有较大的Burgers矢量分量。微管的直径范围从几分之一微米到几十微米。微管在SiC晶片表面显示出大的坑状表面特征。从微管发出的螺旋,表现为螺旋位错。通常,微管的密度约为0.1–11/cm2,并且在商业晶片中持续下降。堆垛层错(SFs)堆垛层错(SFs)是SiC基底平面中堆垛顺序混乱的缺陷。SFs可能通过继承衬底中的SFs而出现在外延层内部,或者与扩展BPDs和扩展TSDs的变换有关。通常,SFs的密度低于每平方厘米1个,并且通过使用PL检测显示出三角形特征,如图3e所示。然而,在SiC中可以形成各种类型的SFs,例如Shockley型SFs和Frank型SFs等,因为晶面之间只要有少量的堆叠能量无序可能导致堆叠顺序的相当大的不规则性。点缺陷点缺陷是由单个晶格点或几个晶格点的空位或间隙形成的,它没有空间扩展。点缺陷可能发生在每个生产过程中,特别是在离子注入中。然而,它们很难被检测到,并且点缺陷与其他缺陷的转换之间的相互关系也是相当的复杂,这超出了本文综述的范围。其他晶体缺陷除了上述各小节所述的缺陷外,还存在一些其他类型的缺陷。晶界是两种不同的SiC晶体类型在相交时晶格失配引起的明显边界。六边形空洞是一种晶体缺陷,在SiC晶片内有一个六边形空腔,它已被证明是导致高压SiC器件失效的微管缺陷的来源之一。颗粒夹杂物是由生长过程中下落的颗粒引起的,通过适当的清洁、仔细的泵送操作和气流程序的控制,它们的密度可以大大降低。表面缺陷胡萝卜缺陷通常,表面缺陷是由扩展的晶体缺陷和污染形成的。胡萝卜缺陷是一种堆垛层错复合体,其长度表示两端的TSD和SFs在基底平面上的位置。基底断层以Frank部分位错终止,胡萝卜缺陷的大小与棱柱形层错有关。这些特征的组合形成了胡萝卜缺陷的表面形貌,其外观类似于胡萝卜的形状,密度小于每平方厘米1个,如图3f所示。胡萝卜缺陷很容易在抛光划痕、TSD或基材缺陷处形成。多型夹杂物多型夹杂物,通常称为三角形缺陷,是一种3C-SiC多型夹杂物,沿基底平面方向延伸至SiC外延层表面,如图3g所示。它可能是由外延生长过程中SiC外延层表面上的下坠颗粒产生的。颗粒嵌入外延层并干扰生长过程,产生了3C-SiC多型夹杂物,该夹杂物显示出锐角三角形表面特征,颗粒位于三角形区域的顶点。许多研究还将多型夹杂物的起源归因于表面划痕、微管和生长过程的不当参数。划痕划痕是在生产过程中形成的SiC晶片表面的机械损伤,如图3h所示。裸SiC衬底上的划痕可能会干扰外延层的生长,在外延层内产生一排高密度位错,称为划痕,或者划痕可能成为胡萝卜缺陷形成的基础。因此,正确抛光SiC晶圆至关重要,因为当这些划痕出现在器件的有源区时,会对器件性能产生重大影响。其他表面缺陷台阶聚束是SiC外延生长过程中形成的表面缺陷,在SiC外延层表面产生钝角三角形或梯形特征。还有许多其他的表面缺陷,如表面凹坑、凹凸和污点。这些缺陷通常是由未优化的生长工艺和不完全去除抛光损伤造成的,从而对器件性能造成重大不利影响。检测技术量化SiC衬底质量是外延层沉积和器件制造之前必不可少的一步。外延层形成后,应再次进行晶圆检查,以确保缺陷的位置已知,并且其数量在控制之下。检测技术可分为表面检测和亚表面检测,这取决于它们能够有效地提取样品表面上方或下方的结构信息。正如我们在本节中进一步讨论的那样,为了准确识别表面缺陷的类型,通常使用KOH(氢氧化钾)通过在光学显微镜下将其蚀刻成可见尺寸来可视化表面缺陷。然而,这是一种破坏性的方法,不能用于在线大规模生产。对于在线检测,需要高分辨率的无损表面检测技术。常见的表面检测技术包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、光学显微镜(OM)和共聚焦微分干涉对比显微镜(CDIC)等。对于亚表面检测,常用的技术包括光致发光(PL)、X射线形貌术(XRT)、镜面投影电子显微镜(MPJ)、光学相干断层扫描(OCT)和拉曼光谱等。在这篇综述中,我们将碳化硅检测技术分为光学方法和非光学方法,并在以下各节中对每种技术进行讨论。非光学缺陷检测技术非光学检测技术,即不涉及任何光学探测的技术,如KOH蚀刻和TEM,已被广泛用于表征SiC晶圆的质量。这些方法在检测SiC晶圆上的缺陷方面相对成熟和精确。然而,这些方法会对样品造成不可逆转的损坏,因此不适合在生产线中使用。虽然存在其他非破坏性的检测方法,如SEM、CL、AFM和MPJ,但这些方法的通量较低,只能用作评估工具。接下来,我们简要介绍上述非光学技术的原理。还讨论了每种技术的优缺点。透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜(TEM)可用于以纳米级分辨率观察样品的亚表面结构。透射电镜利用入射到碳化硅样品上的加速电子束。具有超短波长和高能量的电子穿过样品表面,从亚表面结构弹性散射。SiC中的晶体缺陷,如BPDs、TSDs和SFs,可以通过TEM观察。扫描透射电子显微镜(STEM)是一种透射电子显微镜,可以通过高角度环形暗场成像(HAADF)获得原子级分辨率。通过TEM和HAADF-STEM获得的图像如图4a所示。TEM图像清晰地显示了梯形SF和部分位错,而HAADF-STEM图像则显示了在3C-SiC中观察到的三种SFs。这些SFs由1、2或3个断层原子层组成,用黄色箭头表示。虽然透射电镜是一种有用的缺陷检测工具,但它一次只能提供一个横截面视图,因此如果需要检测整个碳化硅晶圆,则需要花费大量时间。此外,透射电镜的机理要求样品必须非常薄,厚度小于1μm,这使得样品的制备相当复杂和耗时。总体而言,透射电镜用于了解缺陷的基本晶体学,但它不是大规模或在线检测的实用工具。图4不同的缺陷检测方法和获得的缺陷图像。(a)SFs的TEM和HAADF图像;(b)KOH蚀刻后的光学显微照片图像;(c)带和不带SF的PL光谱,而插图显示了波长为480nm的单色micro-PL映射;(d)室温下SF的真彩CLSEM图像;(e)各种缺陷的拉曼光谱;(f)微管相关缺陷204cm−1峰的微拉曼强度图KOH蚀刻KOH蚀刻是另一种非光学技术,用于检测多种缺陷,例如微管、TSDs、TEDs、BDPs和晶界。KOH蚀刻后形成的图案取决于蚀刻持续时间和蚀刻剂温度等实验条件。当将约500°C的熔融KOH添加到SiC样品中时,在约5min内,SiC样品在有缺陷区域和无缺陷区域之间表现出选择性蚀刻。冷却并去除SiC样品中的KOH后,存在许多具有不同形貌的蚀刻坑,这些蚀刻坑与不同类型的缺陷有关。如图4b所示,位错产生的大型六边形蚀刻凹坑对应于微管,中型凹坑对应于TSDs,小型凹坑对应于TEDs。KOH刻蚀的优点是可以一次性检测SiC样品表面下的所有缺陷,制备SiC样品容易,成本低。然而,KOH蚀刻是一个不可逆的过程,会对样品造成永久性损坏。在KOH蚀刻后,需要对样品进行进一步抛光以获得光滑的表面。镜面投影电子显微镜(MPJ)镜面投影电子显微镜(MPJ)是另一种很有前途的表面下检测技术,它允许开发能够检测纳米级缺陷的高通量检测系统。由于MPJ反映了SiC晶圆上表面的等电位图像,因此带电缺陷引起的电位畸变分布在比实际缺陷尺寸更宽的区域上。因此,即使工具的空间分辨率为微米级,也可以检测纳米级缺陷。来自电子枪的电子束穿过聚焦系统,均匀而正常地照射到SiC晶圆上。值得注意的是,碳化硅晶圆受到紫外光的照射,因此激发的电子被碳化硅晶圆中存在的缺陷捕获。此外,SiC晶圆带负电,几乎等于电子束的加速电压,使入射电子束在到达晶圆表面之前减速并反射。这种现象类似于镜子对光的反射,因此反射的电子束被称为“镜面电子”。当入射电子束照射到携带缺陷的SiC晶片时,缺陷的带负电状态会改变等电位表面,导致反射电子束的不均匀性。MPJ是一种无损检测技术,能够对SiC晶圆上的静电势形貌进行高灵敏度成像。Isshiki等人使用MPJ在KOH蚀刻后清楚地识别BPDs、TSDs和TEDs。Hasegawa等人展示了使用MPJ检查的BPDs、划痕、SFs、TSDs和TEDs的图像,并讨论了潜在划痕与台阶聚束之间的关系。原子力显微镜(AFM)原子力显微镜(AFM)通常用于测量SiC晶圆的表面粗糙度,并在原子尺度上显示出分辨率。AFM与其他表面检测方法的主要区别在于,它不会受到光束衍射极限或透镜像差的影响。AFM利用悬臂上的探针尖端与SiC晶圆表面之间的相互作用力来测量悬臂的挠度,然后将其转化为与表面缺陷特征外观成正比的电信号。AFM可以形成表面缺陷的三维图像,但仅限于解析表面的拓扑结构,而且耗时长,因此通量低。扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是另一种广泛用于碳化硅晶圆缺陷分析的非光学技术。SEM具有纳米量级的高空间分辨率。加速器产生的聚焦电子束扫描SiC晶圆表面,与SiC原子相互作用,产生二次电子、背散射电子和X射线等各种类型的信号。输出信号对应的SEM图像显示了表面缺陷的特征外观,有助于理解SiC晶体的结构信息。但是,SEM仅限于表面检测,不提供有关亚表面缺陷的任何信息。阴极发光(CL)阴极发光(CL)光谱利用聚焦电子束来探测固体中的电子跃迁,从而发射特征光。CL设备通常带有SEM,因为电子束源是这两种技术的共同特征。加速电子束撞击碳化硅晶圆并产生激发电子。激发电子的辐射复合发射波长在可见光谱中的光子。通过结合结构信息和功能分析,CL给出了样品的完整描述,并直接将样品的形状、大小、结晶度或成分与其光学特性相关联。Maximenko等人显示了SFs在室温下的全彩CL图像,如图4d所示。不同波长对应的SFs种类明显,CL发现了一种常见的单层Shockley型堆垛层错,其蓝色发射在~422nm,TSD在~540nm处。虽然SEM和CL由于电子束源而具有高分辨率,但高能电子束可能会对样品表面造成损伤。基于光学的缺陷检测技术为了在不损失检测精度的情况下实现高吞吐量的在线批量生产,基于光学的检测方法很有前途,因为它们可以保存样品,并且大多数可以提供快速扫描能力。表面检测方法可以列为OM、OCT和DIC,而拉曼、XRT和PL是表面下检测方法。在本节中,我们将介绍每种检测方法的原理,这些方法如何应用于检测缺陷,以及每种方法的优缺点。光学显微镜(OM)
  • 关于碳化硅,你不知道的事......
    碳和硅的原子序数分别为6和14,在元素周期表中处于碳族元素的第二和第三周期,即上下相邻的位置。这种位置关系,表明它们在某些方面具有类似的性质。碳元素在我们的生活中无处不在,含碳化合物是生命的物质基础。硅也在地壳中的含量巨大,尤其是它在半导体和现代通讯业中的应用,推动了人类文明的发展。在化学的世界里,碳和硅是同一族的亲兄弟;在我们生活的地球上,他们共存了数十亿年,却没有结成生死与共的牢固友谊,自然界中的碳化硅矿石十分罕见。1824年,瑞典科学家Jons Jakob Berzelius在合成金刚石时观察到碳化硅(SiC)的存在,就此拉开了人类对于碳化硅材料研究的序幕。直到1891年,美国人E.G. Acheson在做电熔金刚石实验时,偶然得到了碳化硅。当时误认为是金刚石的混合体,故取名金刚砂。1893年,Acheson研究出来了工业冶炼碳化硅的方法,也就是大家常说的艾奇逊炉,并一直沿用至今。这种方法是同以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。C和Si同族两兄弟强强联手,使得碳化硅这种材料拥有许多优异的化学和物理特性:优越的化学惰性、高硬度、高强度、较低的热膨胀系数以及高导热率,同时它还是一种半导体。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。中国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面:一是在生产过程中很少使用大型机械设备,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅产量较低;二是在碳化硅深加工产品上,对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细,产品质量的稳定性不够;三是某些尖端产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距;四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点,这使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。如今,碳化硅的应用已从最早期的磨料,发展到轴承、半导体、航空航天和化学等多个领域。微反应器由于化学品和微通道内壁超高的接触表面积,对内壁材质的要求非常严苛。微通道反应器也成为了碳化硅的一个重要应用。究竟什么样的碳化硅适用于制造微通道反应器吗?从表1的数据可以看出,在40%浓度氢氟酸的腐蚀下,康宁UniGrain™ 碳化硅的抗腐蚀性比市场上供应的碳化硅好300倍。在30%浓度氢氧化钠的条件下,康宁碳化硅的抗腐蚀性也明显优与市场上供应的碳化硅。哈氏合金是一种被大家所熟知、具有良好抗腐蚀性和热稳定性的材料。那我们的Unigrain™ 碳化硅与这种超抗腐蚀材料相比,是否能更胜一筹呢?通过表2中数据可以看出,Unigrain™ 碳化硅在40%HF、220℃条件下的年腐蚀量远远小于哈氏合金HC-2000,HC-22, HC-276,Inconel 625在20%HF、52℃条件下的年腐蚀量。二、高纯度 - 材料的均匀性微反应器通道尺寸小,如何保证通道无死区,物料无残留呢?一方面与微反应器通道的设计有关,另一方面与反应器材质有关。用扫描电镜SEM对 Corning® UniGrain™ 碳化硅进行了材料微结构分析。结果显示,UniGrain™ 碳化硅烧结粒度很小,在 5 ~ 20 μm之间,并且结构致密且均匀。因此反应通道表面平滑,确保了反应的稳定性。通过下列电镜对比图,很容易发现,市场上的碳化硅烧结粒度和微结构均匀度与UniGrain™ 碳化硅有明显的差异。三、耐冷热冲击为了适应化学反应中不断出现的高温或低温条件,微通道反应器材料还需要具有高度耐冷热冲击的性能。康宁UniGrain™ 碳化硅拥有超4x10-6/oC的低热膨胀系数, 确保了反应器能抵抗反应带来的大量冷热冲击。做好反应器,材料是根本!碳化硅有70多种晶型,康宁UniGrain™ 碳化硅和普通碳化硅不一样;就像康宁锅和其它玻璃锅不一样;康宁大猩猩盖板玻璃和其它玻璃不一样。除了上诉的三点以外,UniGrain™ 碳化硅还拥有110~180 W/m.K(常温)超高导热性,15MPa超高模块暴裂压力。并且它没有周期性疲劳,使用寿命长达20年以上。 四、康宁专利结构设计康宁微通道反应器采用模块化结构:独特“三明治”多层结构设计 集“混合/反应”和“换热”于一体,精准控制流体流动分布,极大地提升了单位物料的反应换热面积 (1000倍)。专利的“心型”通道结构设计,高度强化非均相混合系列,提高混合/传质效率 (100 倍)。康宁以客户需求为导向,提供从入门教学 、工艺研发 –到工业化生产全周期解决方案。康宁反应器技术知识产权声明康宁致力于向客户提供业内领先的产品和服务,并持续投入反应器技术的研发。康宁拥有一系列覆盖全球的反应器技术专利,截止至2019年3月5日,康宁在全球范围内共申请相关专利224项,已授权157项,其中中国授权专利34项。制造或销售康宁专利所覆盖的产品或使用康宁专利所保护的工艺需获得康宁授权。未经授权擅自使用康宁专利即构成侵权。康宁对侵犯知识产权的行为零容忍,将采取一切必要的手段保护其知识产权。 五、全周期解决方案• 康宁碳化硅反应器能处理所有化学体系包括氢氟酸和高温强碱体系,超高的混合,反应,换热性能;• 可针对研发平台的需求,调整模块数量,灵活拆分组合来实现不同工艺路线;• 可根据项目需要,与G1玻璃反应器组合使用,使得装置好用而且“看得见”;• 适用于工艺快速筛选、工艺优化和小吨位批量合成生产;• 国内已有相当多企业建立了数百套多功能平台和数十套工业化装置。每一台康宁微通道反应器,都凝聚着康宁科学家160多年对材料科学和工艺制造的专业知识和宝贵经验!
  • 闻泰科技650V氮化镓(GaN)技术已通过车规级测试
    闻泰科技11月3日在投资者互动平台表示,安世半导体在行业推出领先性能的第三代半导体氮化镓功率器件 (GaN FET),目标市场包括电动汽车、数据中心、电信设备、工业自动化和高端电源,特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中,氮化镓技术是其使用的牵引逆变器的首选技术。目前公司的650V氮化镓(GaN)技术,已经通过车规级测试。碳化硅(SiC)产品目前已经交付了第一批晶圆和样品。2021年上半年,公司半导体业务研发投入3.93亿元(全年规划9.4亿元),进一步加强了在中高压Mosfet、化合物半导体产品SiC和GaN产品、以及模拟类产品的研发投入。在化合物半导体产品方面,目前氮化镓已推出硅基氮化镓功率器件(GaN FET),已通过AEQC认证测试并实现量产,碳化硅技术研发也进展顺利,碳化硅二极管产品已经出样。
  • 3D打印技术新趋势:向工业企业延伸、材料多样化及低成本——访升华三维联合创始人刘业
    2024年7月9日,由中国材料研究学会主办、欧洲材料研究学会联合主办、广东工业大学协办的中国材料大会2024暨第二届世界材料大会在广州白云国际会议中心盛大开幕。本届大会是在加快推进高水平科技自立自强大背景下举办的新材料领域跨学科、跨领域、跨行业的学术交流大会,是中国新材料界学术水平高、涉及领域广、前沿动态新的品牌大会。借此盛会,仪器信息网采访了深圳升华三维科技有限公司(以下简称“升华三维”)联合创始人刘业。采访中,刘总详细阐述了升华三维在3D打印技术的材料研发、设备开发等方面做出的努力,并介绍了相应产品的应用现状和发展趋势,及公司在3D打印领域的发展规划等。仪器信息网:本次是贵公司第几次参加中国材料大会?参会感受如何?刘业:这次是我们公司参加的第四届中国材料大会。很幸运的是,从19年开始,升华三维就在材料大会上展出粉末挤出3D打印的产品。整体而言,我感觉中国材料大会的规模持续扩大,人流量越来越多。据说,本届大会的总参与人数已攀升至25,000余人,代表了中国新材料的发展,也打通了产学研的发展链条。仪器信息网:本次贵公司带来了哪些解决方案或新品?主要针对哪些市场?解决了用户的哪些痛点?刘业:升华三维主要是从事粉末挤出3D打印技术方法,在国内应该也是领航者和开创者,这是结合了3D打印和粉末冶金的新技术方法。3D打印解决成型的问题,再利用成熟的粉末冶金工艺实现脱脂烧结,从而获得产品性能,能够为客户带来不一样的增材制造方式。在此次展会现场,展出了一台粉末挤出3D打印设备,该设备采用PEP技术——Powder Extrusion Printing粉末挤出打印技术。该技术最大的价值就是打印机已经不需要高能的激光器了,成本已经从百万级别降低到几十万。另外材料的种类更多,金属、陶瓷等都可以成为原材料。而且对粉体的要求会比较低,对粒形和粒径没有特别严格的要求。PEP工艺和粉末冶金工艺有非常高的契合度。 仪器信息网:贵司相关产品的主要热点应用领域有哪些?采取了哪些产品研发计划或市场计划?刘业:主要是做装备开发——自主研发的打印机;材料开发——经过多年的发展,在难熔金属(如钨合金、钨钼钽铌等)、成型难度较大的材料(碳化硅、氮化硅、氧化物陶瓷等)等方面提出了许多解决方案。打通了从材料开发、装备开发、工艺开发到性能开发的整条产业链,主要面向科研、教育、核工业、航空航天、新能源等领域。未来希望为客户的新产品研发或异型产品的制造、低成本制造,提供新型的解决方案。仪器信息网:谈谈相关技术或产品未来的发展趋势?未来贵司将有哪些新产品和新技术发展计划?刘业:未来3D打印肯定是作为一种制造手段,会从航空航天、国防领域更多得向工业企业或消费级的领域去延伸。第二个发展趋势是材料的种类会越来越多,金属也好,陶瓷也好,我相信种类会更加的宽泛。第三个就是制造的成本也在逐渐降低,无论是选区激光熔化还是电子束的制造方式,未来的生产成本会进一步降低。我们公司也针对上述发展趋势展开了相应的研发工作,像这次推出的梯度打印设备,就是实现双材料的梯度打印成型,如钨铜打印,通过钨和铜两种材料连续渐变、交替渐变的过程,通过打印机可以直接打印。第二也会开发更多的材料,如钨合金,我们公司在钨合金的性能和特殊结构的制造方面,也得到了一些客户的认可。另外在陶瓷领域(如碳化硅、氮化硅等)也展开了相应的研究。最终还是希望面向能够批量化的生产、制备的应用场景。从打印的效率来说,我们公司也在开发新一代更高效的打印技术。在下半年会推出金属丝材,可以匹配目前市面上消费级的、大概几千块钱一台的FDM打印机。我们可以想像,未来可以实现10台、100台、1000台的打印机,再配套粉末冶金成熟的脱脂烧结工艺,就可以急剧降低3D打印的成本,尤其是金属和陶瓷的应用领域。毕竟成本和效率一直是升华三维追求的两个方向。仪器信息网:贵司在过去一年中,业绩表现如何?接下来有哪些战略规划或市场规划?刘业:在过去的一年里,我们公司始终保持着对市场的坚定信心,实现了整体业绩的有效增长。今年上半年,再次稳固了增长态势,增长率超过30%。下半年,升华三维会针对材料、装备及技术的开发,推出一系列新的产品型号,我相信下半年会有更好的表现。
  • 2021年第三代半导体相关政策盘点
    第三代半导体具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子迁移率高、热导率大、抗辐射能 力强等优点,是半导体产业的新型组成部分,可广泛用于新能源汽车、智能电网、轨道交通、半导体照明、新一代移动通信、消费类电子等领域,具有广阔的应用前景,已经成为全球半导体产业新的战略竞争高地。第三代半导体“十四五”强势开局,迎来国家政策红利2021年,正值十四五开局之年,国家也出台了一系列相关政策,全面加大了对第三代半导体产业的支持和投入力度,第三代半导体迎来了发展新机遇。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》3月14日,十三届全国人大四次会议通过《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》单行本,其中“第二篇 坚持创新驱动发展 全面塑造发展新优势”中的科技前沿领域攻关专栏的集成电路中提到,“集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发,集成电路先进工艺和绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、微机电系统(MEMS)等特色工艺突破,先进存储技术升级,碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体发展。”《国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项》12月23日,科技部发布了《国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项2021 年度公开指南拟立项项目公示清单》,公示时间为2021年12月13日至2021年12月17日。清单公示了22个项目,其中包括了“面向大数据中心应用的 8 英寸硅衬底上氮化镓基外延材料、功率电子器件及电源模块关键技术研究”、“大尺寸 SiC 单晶衬底制备产业化技术”、“基于氮化物半导体的纳米像元发光器件研究”、“中高压 SiC 超级结电荷平衡理论研究及器件研制”、“晶圆级 Si(100)基 GaN 单片异质集成关键技术研究”、“GaN 单晶新生长技术研究”等第三代半导体项目。《重点新材料首批次应用示范指导目录(2021年版)》12月31日,工信部公布了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2021年版)》,《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019年版)》(工信部原〔2019〕254号)同时废止。目录按照《新材料产业发展指南》对新材料的划分方法,分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类,每个大类里面又细分小类。其中,关键战略材料中的先进半导体材料和新型显示材料中包括了氮化镓单晶衬底、氮化镓外延片、碳化硅同质外延片、碳化硅单晶衬底等第三代半导体材料。《长三角G60科创走廊建设方案》4月1日,科技部、国家发展改革委、工业和信息化部、人民银行、银保监会和证监会联合联合发布了《长三角G60科创走廊建设方案》(简称《建设方案》)。《建设方案》明确,在重点领域培育一批具有国际竞争力的龙头企业,加快培育布局量子信息、类脑芯片、第三代半导体、基因编辑等一批未来产业。2021年发布的多个国家政策持续加码第三代半导体产业,第三代半导体行业市场一片“蓝海”。各地摩拳擦掌,第三代半导体被纳入地方产业规划随着一系列国家政策开始落地,国内各地区也纷纷响应并提出相关发展方向。除了第三代半导体产业的专项政策外,第三代半导体作为半导体产业的重点方向,得到了各省市的系统布局和重视。发布时间发布部门政策名称相关政策内容2月江苏省人民政府《江苏省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》实施未来产业培育计划,前瞻布局第三代半导体、基因技术、 空天与海洋开发、量子科技、氢能与储能等领域。2月陕西省人民政府《陕西省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》重点开展第三代半导体所需化合物半导体(碳化硅、氮化镓)设计与制造工艺研发。3月上海临港新片区《中国(上海)自由贸易试验区临港新片区集成电路产业专项规划(2021-2025)》积极引进国内外第三代半导体等材料企业,加强关键材料的本地化配套能力。在第三代半导体、特色工艺、基础材料、重大装备等重点领域,依托龙头企业、大平台等搭建连接本地、辐射全国、融入全球的技术创新网络,鼓励产学研合作及上下游产业链协同开展技术研发创新,加速技术产品的验证及应用。新片区集成电路产业化核心承载区,重点布局集成电路先进制造、核心装备、关键材料、第三代半导体及高端封装测试等产业。3月辽宁省人民政府《辽宁省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》采用 “项目+团队”引才方式,引领带动第三代半导体等未来产业快速发展;聚焦第三代半导体等前沿科技和产业变革领域,加快布局。4月山西省人民政府《山西省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》做大做强砷化镓、碳化硅等第二/三代半导体衬底材料—芯片—封装—应用创新链条,积极建设国家半导体材料研发生产基地。加速实现碳化硅第三代半导体材料等领域的重大产品规模化生产,重点推进碳化硅单晶衬底、外延材料制造加工等项目,打造抢占国际战略制高点的半导体衬底材料产业基地。5月浙江省人民政府《浙江省重大建设项目“十四五”规划》围绕打造国内重要的集成电路产业基地目标,突破第三代半导体芯片等技术6月山西省人民政府《山西省人民政府关于促进半导体产业高质量发展引导集成电路产业健康发展的指导意见》聚焦低缺陷砷化镓晶体材料、高纯半绝缘碳化硅单晶衬底材料、氮化镓材料等第二/三代半导体材料。积极开展大尺寸高纯半绝缘4H-SiC单晶设备、电子级金刚石生长设备、半导体先进封装关键工艺设备、高精度无损检测关键设备、MOCVD 核心设备等的研制7月上海市人民政府《上海市先进制造业发展“十四五”规划》制造封测,加快先进工艺研发,支持12英寸先进工艺生产线建设和特色工艺产线建设,争取产能倍增,加快第三代化合物半导体发展。7月福建省人民政府《福建省"十四五"制造业高质量发展专项规划》加速化合物半导体研发和应用,加强砷化镓射频芯片、氮化镓/碳化硅高功率芯片制造7月重庆市人民政府《重庆市制造业高质量发展“十四五”规划》制造业技术攻关部分重点领域:大尺寸硅片、GaAs(砷化镓)/InP(磷化铟)/GaN(氮化镓)/SiC(碳化硅)等化合物半导体衬底及外延等。8月江苏省人民政府《江苏省“十四五”制造业高质量发展规划》加快第三代半导体等先进电子材料的关键技术突破。重点发展氮化镓、碳化硅等第三代半导体材料8月广东省人民政府《广东省制造业高质量发展“十四五”规划》依托广州、深圳、珠海、东莞、江门等市大力发展氮化镓、碳化硅、氧化锌、氧化镓、氮化铝、金刚石等第三代半导体材料制造, 支持氮化镓、碳化硅、砷化镓、 磷化铟等化合物半导体器件和模块的研发制造, 培育壮大化合物半导体 IDM (集成器件制造) 企业, 支持建设射频、 传感器、 电力电子等器件生产线, 推动化合物半导体产品的推广应用。11月安徽省人民政府《安徽省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》做强第三代半导体材料产业链,提升集成电路领域核心竞争力。支持面向电子信息、新能源、高端装备领域的第三代半导体等先进结构材料攻关。11月湖北省人民政府《湖北省制造业高质量发展“十四五”规划》在芯片制造方面,加快布局第二、三代半导体晶片及外延衬底(砷化镓、氮化镓、碳化硅)等特色芯片生产线。突破发展大尺寸硅单晶抛光片、外延片等关键基础材料,第三代半导体材料、低缺陷蓝宝石人工晶体等新型传感材料。11月河北省人民政府《河北省建设全国产业转型升级试验区“十四五”规划》发挥第三代半导体等比较优势,嵌入国内外产业链条、完善细分产业链,大力发展相关材料、部件、仪器、设备等制造业,提升整机、终端产品规模和市场竞争力,打造一批特色突出、优势明显电子信息制造业集群,部分领域达到国内领先水平。加快碳化硅单晶及外延材料、砷化镓、磷化铟和单晶锗等第三代半导体新材料研发及产业化。大力发展第三代半导体材料及器件、等产业。12月上海市经济和信息化委员会《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》开展关键材料设计与制备工艺攻关,加速第三代半导体射频和功率器件等对传统硅器件的替代。12月山东省工业和信息化厅《山东省第三代半导体产业发展“十四五”规划》全文各地争相规划的背后,是对半导体产业的重视和新突破点的筹谋。第三代半导体产业市场正在加速前行,第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)发布的《第三代半导体产业发展报告(2020)》指出,未来5年将是第三代半导体产业发展的关键期,全球资本加速进入第三代半导体材料、器件领域,产能大幅度提升,企业并购频发,正处于产业爆发前的“抢跑”阶段。因此,地方政府和企业们也在新赛道上提速卡位,不过需要指出的是,目前半导体市场90%仍然是以硅材料为代表的第一代半导体,第三代半导体的市场份额不到10%,和一代二代形成互补,还需要继续攻坚和培育。
  • 第三代半导体热潮中的仪器设备机遇
    近日,第三代半导体概念股板块大涨,又为中国半导体行业的热潮中掀起新的高潮!今年5月刘鹤主持召开会议,讨论了面向后摩尔时代的集成电路潜在颠覆性技术。作为半导体领域的新秀,第三代半导体被寄予厚望,甚至被写入“十四五”规划中。在“十四五”规划中,特别提出碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体也就是行业人士关注的第三代半导体要取得发展。近日,业界热议,为实现中国半导体自立自强计划,国家将制定一系列相关金融和政策扶持措施,投入万亿美元的政府资金以支持一系列第三代芯片项目。国际上第三代半导体产业同样刚刚起步,我国在这一领域与国际先进水平差距较小。随着国家级别的政策和资金的海量支持,将避免重蹈第一代半导体的覆辙,有望奋起直追达到甚至超越国际先进水平。一石激起千层浪,第三代半导体究竟有何“魅力”竟如此受到关注,仪器设备行业又有哪些机会呢?第三代半导体材料引领的新赛道第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性,其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中,碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体,是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件;射频半导体以GaN为原材料,是支撑5G基站建设的核心;第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域,发挥着重要的基础作用。近年来,随着新能源汽车的兴起,碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充,展现出了强大的市场潜力,第三代半导体发展进入快车道。《2020“新基建”风口下第三代半导体应用发展与投资价值白皮书》中指出,2019年我国第三代半导体市场规模近百亿,在2019-2022年里将保持85%及以上平均增长速度,预计到2022年市场规模将超越623.42亿元。受益的产业链上下游作为“十四五”规划的重要组成部分,未来第三代半导体产业将获得巨大的资金投入,上下游产业链将持续受益。未来可能的支持手段包括直接的资金注入和相关的政策扶持,税收优惠政策等。此前国家已先后印发了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019版)》、《能源技术创新“十三五”规划》等政策,将SiC、GaN和AlN等第三代半导体材料纳入重点新材料目录,鼓励和支持SiC等第三代半导体材料相关的技术突破和制造。宽禁带半导体晶片和器件的制备基本工艺流程同硅基半导体基本一致,大致可分为以下几个阶段:晶体生长、晶片加工、器件制备(包括有源层制备、欧姆接触、钝化层沉积等工艺段)、器件封装等。近年来,国内相关产业链进展神速,英诺赛科苏州8英寸硅基GaN产线规模量产;山西烁科晶体有限公司已实现了5G芯片衬底材料碳化硅的国产自主供应。碳化硅产业链结构图随着相关产业链的不断建设和工艺技术的不断研发,仪器设备将持续受益。相关的仪器设备主要包括第三代半导体材料检测仪器、材料生长设备、制造工艺设备和封装测试设备。第三代半导体企业在行动目前国内第三代半导体材料产业从数量上来看已具备一定规模,初步形成了一个较为完整的产业链。而伴随着近年来的投资热潮,各地项目不断上马,众多企业布局第三代半导体。河源市东源县与华润水泥控股有限公司举行高纯石英和碳化硅单晶硅一体化硅产业项目签约仪式。该项目计划总投资180亿元人民币,预计建成达产年产值达200亿元。6月5日,英诺赛科(苏州)半导体举行“8英寸硅基氮化镓芯片生产线一期第一阶段产能扩展建设项目”签约仪式,宣布英诺赛科一期项目正式开启大规模量产。预计全面达产后,8英寸硅基氮化镓晶圆可实现年产能78万片,将成为世界级集设计、制造、封装测试等为一体的第三代半导体全产业链研发生产平台。露笑科技在互动者平台透露在第三代半导体碳化硅的技术方面取得突破,目前设备进入安装调试阶段。该项目总投资100亿元,分三期进行。着力打造第三代功率半导体(碳化硅)的设备制造、长晶生产、衬底加工、外延制作等产业链的研发和生产基地。4月1日,赛微电子与青州市人民政府就在青州市建设6-8英寸硅基氮化镓功率器件半导体制造项目签署了《合作协议》。项目总投资10亿元,分两期进行。建成投产后将形成6-8英寸GaN芯片晶圆12,000片/月的生产能力,为全球GaN产品提供成熟的技术支持和产能保障。此前,华瑞微半导体IDM芯片项目于2020年10月开工奠基,今年3月,南谯区人民政府发布消息称,项目一期将于年底正式投产。据悉,该项目总投资30亿元,集研发、生产、销售功率半导体芯片为一体,建设SiC MOSFET生产线。项目建成后,预计实现年产1000片第三代化合物半导体器件的生产能力。国内市场空间广阔,企业布局奋起直追。相关数据显示,近几年国内布局第三代半导体产业的企业超过百家。自缺芯卡脖子困境后,我国已意识到构建半导体的自有产业链的必要性。从市场需求、国家政策来看,越来越多的厂商入局第三代半导体产业是大势所趋。随着国内第三代半导体产业的不断扩大,相关仪器设备采购也将迎来热潮。那些有望获益的仪器第三代半导体器件的生产离不开检测,以碳化硅功率器件的生产为例,只有通过对各个生产环节的检测才能不断提高良率和工艺水平。碳化硅的检测主要包括衬底检测、外延片检测、器件工艺、点穴参数、可靠性分析和失效分析。除了以上这些检测项目对应的仪器外,第三代半导体制造也离不开半导体设备,碳化硅产业链更是如此,其涉及的设备种类繁多。碳化硅的很多工艺段设备可以与硅基半导体工艺兼容,但由于宽禁带半导体材料熔点较高、硬度较大、热导率较高、键能较强的特殊性质,使得部分工艺段需要使用专用设备、部分需要在硅设备基础上加以改进。相关工艺及半导体制造设备如下,
  • SiC市场迎来爆发期,全球最大碳化硅晶圆厂2022年初投产
    近日,第三代半导体龙头厂商科锐(Cree)公布了其最新财报,截至6月27日的2021财年第四季度财报,科锐营收略高于预期,达1.458亿美元,同比增长35%,环比增长6%。展望下一季度,科锐目标收入在1.44亿美元到1.54亿美元之间。同时,Cree首席执行官Gregg Lowe也再次确认,其位于纽约州马西镇的碳化硅(SiC)晶圆厂有望在2022年初投产,该厂于2019年开始建设,为“世界上最大”的碳化硅晶圆厂,将聚焦车规级产品,是科锐10亿美元扩大碳化硅产能计划的一部分,也是该公司有史以来最大手笔的投资。同日,科锐宣布与意法半导体(ST)扩大现有的多年长期碳化硅(SiC)晶圆供应协议。根据新的供应协议,科锐在未来几年将向意法半导体提供150毫米碳化硅裸片和外延片。△Source:科锐官网在工业市场,碳化硅解决方案可实现更小、更轻和更具成本效益的设计,更有效地转换能源以开启新的清洁能源应用。Gregg Lowe表示,我们与设备制造商的长期晶圆供应协议现在总额超过13亿美元,有助于支持我们推动行业从硅向碳化硅转型。市场迎来爆发期,厂商加速扩产碳化硅衬底材料是新的一代半导体材料,属于半导体产业的新兴和前沿发展方向之一,主要应用于以5G通信、国防军工、航空航天为代表的射频领域和以新能源汽车、“新基建”为代表的电力电子领域。全球市场上,6英寸SiC衬底已实现商业化,主流大厂也陆续推出8英寸样品。根据公开信息,科锐能够批量供应4英寸至6英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底,且已成功研发并开始建设8英寸产品生产线。此外,今年7月27日,意法半导体就宣布,制造出首批8英寸SiC晶圆片。当前,全球碳化硅半导体产业市场快速发展并已迎来爆发期,国际大厂纷纷加大投入实施扩产计划,如碳化硅国际标杆企业美国科锐公司于2019年宣布投资10亿美元扩产30倍之外,而美国贰陆公司、日本罗姆公司等也陆续公布了相应扩产计划。此外,国内宽禁带半导体产业的政策落地和行业的快速发展吸引了诸多国内企业进入,如露笑科技、三安光电、天通股份等上市公司均已公告进入碳化硅领域;斯达半导3月宣布加码车规级SIC模组产线;而比亚迪半导体、闻泰科技、华润微等也有从事SiC器件,此外,天科合达、山东天岳等国内厂商也都走在扩产路上。
  • 1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉:工作原理与优势
    在科研和工业生产中,电炉是不可或缺的重要设备。其中,1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉因其高精度、高效率的工作特点,被广泛应用于各种高温实验和材料制备。那么,这种电炉是如何工作的,它又具备哪些优势呢?接下来,让我们一起深入了解。  1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉的工作原理涉及到多个方面。在加热原理上,电炉主要依靠电力产生热量,通过高温电阻丝将电能转化为热能。这种方式的优点是能量转化效率高,加热速度快。在温度控制方面,电炉采用了先进的PID温度控制系统,可以实现对温度的精确控制。同时,由于采用先进的智能芯片控制,温度波动小,精度高。气氛控制是这种电炉的另一大特点。通过向炉内通入特定的气体,可以创造出不同的气氛环境,如还原性、氧化性或中性气氛,以满足不同实验和材料制备的需求。  1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉的优势有哪些呢?首先,其加热速度快,可以在短时间内达到高温,且温度均匀性非常好。这大大缩短了实验时间,提高了工作效率。其次,由于采用了先进的智能控制系统,电炉的操作非常简便。用户只需设定温度和时间等参数,电炉即可自动完成实验过程。此外,这种电炉还具有高可靠性和长寿命的特点。由于其内部采用优质材料和精密制造工艺,电炉的使用寿命长,可靠性高。  1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉还具有多种安全保护功能。例如过温保护、过流保护等,确保实验过程的安全可靠。  1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉以其高效、精确、安全的特点,成为科研和工业生产中的重要工具。无论是材料合成、化学反应还是高温烧结等应用场景,这种电炉都能提供出色的性能表现。随着技术的不断进步和应用需求的增加,我们有理由相信,未来的1200℃单双温区开启式真空气氛管式电炉将会更加智能化、高效化、安全化,为科研和工业生产带来更多的便利和可能性。
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