中国粉体网讯 2025年8月21日,由中国粉体网主办的“第三代半导体SiC晶体生长及晶圆加工技术研讨会”在苏州·白金汉爵大酒店成功召开!大会期间,中国粉体网记者有幸邀请到多位专家、企业界代表做客我们的“对话”栏目畅谈碳化硅半导体前沿技术、装备与产业化进展,共同展望这一战略性材料的无限潜能。本期为您分享的是青禾晶元半导体科技(集团)有限责任公司联合创始人&副总经理刘福超的专访。
青禾晶元半导体科技(集团)有限责任公司联合创始人&副总经理刘福超
中国粉体网:刘总,您好,请您简单介绍下键合技术及其在半导体中发挥的作用?
刘总:键合包括材料键合和芯片键合。首先,材料和材料之间的键合,可以实现半导体材料和泛半导体材料之间的键合,以及半导体材料和半导体材料的键合。随着器件的发展,以及我们科技、生活中的应用和需求的提升,单一材料的性能难以满足整个器件的需求,键合材料可以发挥两种或多种材料不同的性能,键合起来的话具备多种功能,可以给我们提供更广阔的材料应用平台。其次是芯片键合,随着摩尔定律逐渐趋于极限,达到物理瓶颈,以及光刻对于国内的一些限制,在平面拓展芯片的性能已经难以进一步提升,键合可以实现三维堆叠,那么可以从三维实现芯片集成,来进一步提升芯片的性能水平。
中国粉体网:公司的常温键合系列设备有哪些优势呢?
刘总:常温键合就是材料互联以及芯片互联很匹配的一种方式。所谓常温互联就是在室温的情况下实现材料牢靠的连接,这是其他键合材料无法达到的。它主要有几种优势:第一,它的温度是室温,无需升温,不同材料如果热膨胀系数差异不同,那升温带来很大的变形或者是一些缺陷,室温就可以做到很好地匹配。第二,它是没有中间层的,像亲水键合方式的话,它会加一个中间层,会影响到材料原始的热学力学等性能,那常温键合就是可以非常好地应对。第三,常温键合很高效,常温键合只有键合一步,没有后续的退火等制程,所以整体来讲,生产效率会更高,更加适合大规模的量产。
中国粉体网:报告提到的超低阻碳化硅键合集成技术,国内外研究进展如何呢?
刘总:这个是从国外最先兴起的,法国的Soitec在前些年出现了这种超低阻碳化硅,它极具碳化硅不同晶型的优势,既发挥4H单晶碳化硅可以做很好的低缺陷的外延生长的优势,又能够利用3C低阻多晶碳化硅电阻率做到极低,这样整体芯片的导通性能可以更好,芯片的尺寸可以更小,那整个晶圆做的芯片数量可以更多,这是法国Soitec最先做的,它是行业的一个龙头,像日本住友也在做这个事情。国内就是青禾晶元,我们是国内首家实现中等规模量产的企业。
中国粉体网:公司生产的碳化硅复合衬底有什么新的技术突破或创新?
刘总:技术突破的话,最近我们实现了低阻多晶键合碳化硅,电阻率已经达到了1.5mΩ以下,这个相对于国际水平来讲也是非常领先的。其次,在供体的这个4H单晶碳化硅,我们可以进行反复利用超过20次,这也是目前全球领先的一个水平。
中国粉体网:当前碳化硅键合还存在哪些技术难点?
刘总:现在存在的技术难点我觉得还是多晶,因为多晶碳化硅的话,它有很多的晶界和不同的晶相,这些晶格之间、晶粒之间互相的高低差,如何在键合过程中去匹配去克服,从而减少键合带来的缺陷,这也是目前的一个难点。我们也在通过工艺和装备的双向改进来进一步克服这个事情,目前我们的水平已经达到了国际较为领先的水平,目前还是希望能够进一步提升,来获得更多的芯片的良率。
中国粉体网:好的,感谢刘总接受我们的专访。
(中国粉体网编辑整理/石语)
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