
云计算、人工智能、物联网等高计算领域的爆发式发展,对数据中心的计算、存储、数据通信、光传输等方面有了更高的需求。随之而来,数据中心对电力的需求也愈发高涨,耗电量不断攀升。在“双碳”目标的引领下,如何降低数据中心的耗电量和碳排放,成了各企业争相突破的新方向。在后摩尔时代,以碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带半导体,凭借其大幅降低电力传输中能源消耗的显著优势,在数据中心中的作用逐渐放大,成为全球半导体行业的研究热点。
6月26日上午,2022中国·南沙国际集成电路产业论坛——宽禁带半导体论坛在广州南沙召开,来自涵盖整个宽禁带半导体或化合物半导体的衬底材料、芯片器件、软件等各个领域的六位嘉宾共同探讨促进宽禁带半导体在集成电路领域的融合创新,助力南沙集成电路产业的聚集发展。
广东晶科电子股份有限公司董事长 肖国伟
本次分论坛由广东晶科电子股份有限公司董事长肖国伟主持。
山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆教授 徐现刚
山东大学晶体材料国家重点实验室、南砂晶圆教授徐现刚作为首位演讲者,分享了题为《迈向8英寸的“芯”时代——SiC衬底材料研究进展》的演讲,探讨碳化硅材料的来龙去脉和发展方向。徐现刚首先介绍了碳化硅性质与应用,他指出碳化硅的热导率、带隙等关键参数使其进入大众视线,其在电力电子领域以及作为衬底材料方面都有良好应用,经过国内三十多年的研发,碳化硅研究已具备一定条件,可以为器件研发提供衬底材料。目前碳化硅单晶研究进展已克服多项关键技术,并且从产业角度来说,需求非常旺盛,徐现刚总结道,在技术路线上,碳化硅外延的整个产业链不存在“卡脖子”问题,他认为8英寸时代已经真正到来。
广东芯粤能半导体有限公司CTO 相奇
广东芯粤能半导体有限公司CTO相奇同样分享了关于碳化硅的内容,他指出目前我国的“双碳”战略开启了新能源发展的黄金时代,同时增加了能源转换的需求,也就开启了功率半导体发展的黄金时代。目前碳化硅的全球市场呈现爆发式增长的态势,在新能源汽车、轨道交通、电机驱动、能源供应、光伏、储能、国防、航天、工业、消费电子等领域都有非常广泛的前景。国内在碳化硅材料、器件设计、器件制造、模组封装、汽车厂商方面都有不同程度的挑战,相奇总结道,我们的强项是产业链比较完整,弱项是现在成本还很高,尤其是在材料方面,需要一些突破,其次是目前国产设备很少,专业设备还需要依赖于进口。
上扬软件(上海)有限公司董事长 吕凌志
上扬软件(上海)有限公司董事长吕凌志博士则分享了宽禁带半导体行业概况,他表示目前该行业主要有衬底、外延、器件三大段,上扬软件则主要做MES/CIM软件。目前国内宽禁带半导体CIM(计算机集成制造系统)仍然以手动作业为主,但发展已经对标全自动,只有全自动量产才能有效率。关于宽禁带半导体CIM(计算机集成制造)趋势方面,他指出智能化的系统必须要全,从工艺流程-设备-派工-质量管理,都要集成在一起,最后,吕凌志给出行业未来展望,目前上扬软件正在重点突破12寸量产线的Full Auto,很快会把MES+EAP+RTD集成在一起。未来上扬软件希望将 CIM + AI / BigData + AMHS 无缝集成在一起。
广东先导稀材副总经理 周国芳
广东先导稀材副总经理周国芳进行了题为《VCSEL(垂直腔表面发射激光器)/EEL(边缘发射激光器)技术与应用》的演讲,他表示第三代半导体芯片目前处在风口上,但第二代半导体芯片一直在风口上。当前,VCSEL和EEL主要应用于消费电子领域,智能家居、大功率激光器、以及5G光通信等领域。VCSEL和EEL的市场需求年复合增长率一直保持在两位数。整个VCSEL生态链是从国外开始的,主要公司在国外,市场应用很广泛,国内在特定波长和大功率激光器方面,技术和工艺与国外仍存在巨大差距。接着,他讲到NIR/SWIR LD发展与应用方面,他指出宽禁带半导体的市场很大,实际上窄禁带半导体在某些特殊波长和大功率器件的市场供应也很紧缺,而且技术壁垒比较高,先导稀材已经在关注这些技术,具备一定的技术积累,可以跟下游客户进行紧密合作,把这个市场做大做强。
中电化合物半导体有限公司董事 潘尧波
中电化合物半导体有限公司董事潘尧波从产业角度分享思考。当前碳化硅的主赛道是导电的碳化硅衬底。碳化硅衬底随着发展趋势的变化,4寸的量会越来越少,6寸是当前主流,8寸是发展趋势,碳化硅是一个很长的赛道。从顶层设计、双碳目标以及缺货浪潮来看,碳化硅材料存在很大的发展机遇,国内存在很大的市场需求,但国内厂商在制作工艺上仍有很大的提升空间。潘尧波表示,国内碳化硅赛道存在良率、成本等方面的痛点,希望产业上下游紧密协同来解决问题。他判断,碳化硅产业仍处于成长期,意味着会不断有新玩家涌入,新技术会不断出现。这些新技术的出现,也为后来企业提供很多新机会。
上海瞻芯电子科技有限公司CTO 陈俭
最后带来演讲的是上海瞻芯电子科技有限公司COO陈俭,他演讲的题目是《迎接碳化硅功率器件的春天》。他指出全球功率器件市场平均有3.2%左右的增长率,当前第三代半导体的碳化硅和氮化镓则比较火热,成长速度远超硅基功率器件。陈俭表示,碳化硅功率器件的春天已经来到,汽车市场是主战场,国内的一些造车新势力,不论是小鹏、蔚来还是理想,都已经推出或宣布推出碳化硅模块,这将来就是车厂的制高点。同时数据预测电动汽车市场会保持22.7%的复合增长率,非常惊人。当前,产业链也在共同迎接碳化硅产业的春天,这一方面需要作出创新同样也会有很多挑战,要上下游共同共勉,以创新致胜,知识产权也要保驾护航。



