來源：《半導體芯科技》&《化合物半導體》雜志采訪——AIXTRON中國副總經理 方子文博士

5月23-24日，由雅時國際商訊《半導體芯科技》《化合物半導體》主辦的“2023-半導體先進技術創(chuàng)新發(fā)展和機遇大會”在蘇州獅山國際會議中心舉行，來自全國各地的專家學者、技術人士齊聚蘇州，探討產業(yè)前沿動態(tài)，共商未來發(fā)展路徑，助推產業(yè)創(chuàng)新融合。

在會議現(xiàn)場，我們有幸采訪了AIXTRON中國副總經理方子文博士，就化合物半導體技術發(fā)展趨勢以及AIXTRON的先進外延解決方案進行討論。

△方子文博士

Q1

您今天的演講題目是：化合物半導體的高產能外延解決方案，請介紹一下化合物半導體外延方面的最新技術及發(fā)展趨勢。

碳中和、碳達峰正在推動對更高效的電氣系統(tǒng)以減少能源消耗?；贕aN和SiC寬禁帶半導體的數(shù)據(jù)中心、可再生能源發(fā)電和汽車電氣化的電源和功率逆變器是第一個關鍵應用。所有的行業(yè)預測都在不斷刷新對寬禁帶半導體材料的需求，以應對電力市場。為了保證目前應用的增速，寬禁帶半導體材料的生產須在性能、生產效率和單位晶圓成本方面作綜合提升。

AIXTRON的行星式外延設備是針對高產能高良率的大規(guī)模量產而開發(fā)，行星式反應器采用水平氣流模型，通過3至5層的噴淋頭設計來保證外延膜的厚度，組分，參雜均勻性。行星式反應器同時能保證多片襯底間溫度的絕對一致性，可以做到+-0.1度的絕對溫差。AIXTRON的技術在保持高度外延膜均勻性的前提下實現(xiàn)多片機高產能的量產，從而降低生產成本。

就發(fā)展趨勢而言，2022年我們看到了SiC的6英寸技術大規(guī)模導產。多家襯底廠商也展示了8英寸的襯底。向更大尺寸襯底的過度可以進一步提升生產效率和降低成本，但這都是在保持良率的前提下方可實現(xiàn)。而GaN作為新材料，也在不斷挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)Si器件，從消費級電子的快充，<100V的低壓器件和>650V 的高壓器件，都可以看到新的應用在出現(xiàn)。GaN功率器件的生產已經成功實現(xiàn)了向8英寸的轉變，攻克更多的產品應用是GaN的發(fā)展趨勢。

Q2

近年來，化合物半導體備受關注，目前GaN和SiC寬禁帶半導體已經廣泛 應用于電動汽車、電源、功率逆變器、通信和先進顯示等領域，針對這些應用需求，AIXTRON愛思強有哪些先進產品、技術和解決方案？

AIXTRON專注于化合物半導體外延生產技術，我們在功率半導體方面投入了非常大的資源去研發(fā)我們最新一代的設備。針對SiC外延生產，我們推出了更大的G10 SiC外延反應腔，在6英寸產能擴充的前提下開發(fā)了8英寸的外延生產，也是業(yè)內率先實現(xiàn)8英寸大規(guī)模量產的外延設備。AIXTRON認為SiC行業(yè)要挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的功率器件行業(yè)，在展現(xiàn)材料優(yōu)越性、綜合成本優(yōu)勢的前提下，必須展現(xiàn)生產的高度可控性。故而我們的設備研發(fā)都是瞄準了智能全自動化工廠，機臺均配備C2C Wafer自動傳輸裝置，不需要Operator手動上下片。機臺的例行維護也有一大部分做到了機械手自動在高溫下更換備件，從而節(jié)省升降溫時間，實現(xiàn)產能最大化。客戶也可以將設備接入工廠的系統(tǒng)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析和管理。在每家外延生產商都瞄準數(shù)萬片月產能的情況下，只有實現(xiàn)智能化，自動化生產，才能保證良率和成本要求。

Q3

AIXTRON愛思強產品和技術的核心競爭力是什么？未來發(fā)展規(guī)劃是怎樣布局的？

我們的核心競爭力在于實現(xiàn)了外延片最佳均勻性和單位無塵室面積的最大產能輸出，在同樣的設備投資額下創(chuàng)造更多的營業(yè)額和利潤，實現(xiàn)客戶產品的價值增值。在注重產品的同時，我們也十分關注客戶服務，只有當我們的客戶都在以高滿意度生產時，下一次擴產才會考慮選擇我們，故而我們在中國本土準備了豐富的人力資源，以應對半導體級別客戶對機臺稼動率，產商響應時間上的要求。

未來，我們希望可以持續(xù)給客戶提供更高均勻性，更低生產成本，以及集成度，自動化程度更高的設備。

Q4

化合物半導體這么火熱？除了功率和射頻，化合物半導體還有哪些發(fā)展契機？

以GaN和SiC為代表的第三代半導體，給我們新的應用打開了很多可能性。除了功率和射頻應用外，基于化合物半導體的microLED應用也會迎來下一個產業(yè)增長點。我們相信不久的將來就會看到第一款使用microLED的商業(yè)化產品，例如手表，VR/AR頭戴顯示器。如若成功攻克microLED應用，其市場增速將會在復合年增長率一倍的情況下快速擴張。

另外，除了我們今天討論的GaN和SiC材料外，金剛石、GaO等材料也在吸引著大家的眼球，但GaO還需解決襯底昂貴以及散熱問題，才能實現(xiàn)產業(yè)化。相信業(yè)界很快會在第四代半導體技術方面取得更多進展。

審核編輯黃宇