功率器件作为半导体产业的重要组成部分，拥有非常广泛的技术分类以及应用场景。例如，传统的硅基二极管、IGBT和MOSFET等产品经过数十年的发展，占据了绝对领先的市场份额。不过，随着新能源汽车、数据中心、储能、手机快充等应用的兴起，拥有更高耐压等级、更高开关频率、更高性能的新型SiC、GaN等第三代半导体功率器件逐渐崭露头角，获得了业界的持续关注。
如今，在生产工艺不断优化、成本持续降低的情况下，老牌大厂与初创企业纷纷加码第三代半导体，SiC和GaN功率器件开始投入批量应用，并迎来了关键的产能爬坡阶段。作为半导体制造业的关键参与者，业界领先的ALD设备制造商和服务商青岛四方思锐智能技术有限公司日前重磅亮相2021年中国集成电路制造年会(CICD)，向业界展示了ALD技术在功率半导体制造环节的创新应用，共同探讨新开局新挑战下的行业发展新机遇。
纵观第三代半导体功率应用，GaN无疑是率先突破的细分市场。根据Yole Développement的最新调研报告，预计2026年全球GaN功率器件的市场规模将增长至11亿美元，年均复合增长率达到70%，其中手机快充等消费市场是未来2-3年的主要驱动力，新能源汽车OBC充电器、工业领域逆变器、数据中心高效电源等应用则紧随其后。
在CICD同期举行的“功率及化合物半导体”专题论坛上，思锐智能总经理聂翔先生在演讲中表示：“面对来自市场端的巨大需求，无论是外延厂还是Fab都在积极扩建当前产能。思锐智能作为生产设备供应商，更能深切地体会到行业产能扩充在过去的1-2年里有着明显的增速。对此，我们很早就推出了量产型ALD沉积设备——Transform™系列，广泛布局本土功率市场，助力中国第三代半导体产业的产能扩充需求。不久前，我们成功交付了一套最新的Beneq Transform™ Lite设备给到中国市场的第三代半导体龙头客户，帮助其加速GaN产线的扩建。”
据了解，思锐智能的先进ALD镀膜工艺可显著改善GaN器件的综合性能、并已达到量产化的要求。而ALD技术能够以一个原子的厚度(0.1nm)为精度实现基底表面的镀膜，这是区别于其他沉积工艺的一大优势，尤其是在复杂的3D结构上可实现高保形、高质量的薄膜生长，同时ALD具有较宽的工艺窗口，也支持多种薄膜叠层镀膜。对于SiC、GaN等功率与化合物材料，其器件3D结构越来越复杂，对薄膜要求也越来越高，因此ALD技术成为了该领域的新宠。
产研合作致力创新落地
针对业界大热的第三代半导体应用，思锐智能不仅在GaN器件的ALD镀膜上实现了量产化的解决方案，也在持续挖掘ALD技术之于传统硅基，SiC，GaN器件的创新应用潜力。例如，思锐智能旗下子公司Beneq立足于欧洲，已携手众多研究机构开展以上这些领域的技术合作，致力于量产化的创新。“当然，我们也非常希望能够与国内的机构或者行业客户一起开展联合研发工作，通过采用基于ALD技术的创新应用，实现提升器件性能以及易于量产的目的。”聂翔表示。
与此同时，思锐智能正在不断拓展旗下BeneqTransform™系列产品，进而应对愈加复杂的半导体镀膜需求，全面对标集成电路、功率与化合物半导体和泛半导体应用。自2019年起，在欧洲，美国、日本、中国大陆和台湾地区内全球知名的半导体客户量产线上投入使用，有着充分验证的工艺稳定性和设备稳定性。同时，可以提供行业最完善的成熟量产工艺包，涵盖各类氧化物、氮化物等。截至目前，Transform™系列产品已获得全球多个客户的订单。
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