上海將建GaN單晶項(xiàng)目；4寸襯底將批量生產(chǎn)？
上海將建GaN單晶項(xiàng)目；4寸襯底將批量生產(chǎn)？
來(lái)源：第三代半導(dǎo)體風(fēng)向
今天，據(jù)上海媒體報(bào)道，當(dāng)?shù)貙⒔?英寸GaN自支撐晶圓項(xiàng)目，技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)自中科院等機(jī)構(gòu)和院校。4英寸GaN單晶襯底似乎要進(jìn)入量產(chǎn)的節(jié)奏，據(jù)“三代半風(fēng)向”不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)已有3家企業(yè)攻克了4英寸技術(shù)瓶頸，而日本的住友和三菱也將在明年正式量產(chǎn)4英寸產(chǎn)品。
上海新增GaN項(xiàng)目
團(tuán)隊(duì)來(lái)自中科院？
8月9日，《浦東時(shí)報(bào)》公示了《瀚鎵GaN自支撐晶圓制造關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目的環(huán)評(píng)公示。
根據(jù)公示內(nèi)容，上海瀚鎵半導(dǎo)體科技有限公司將在上海市浦東新區(qū)建設(shè)“4英寸GaN高質(zhì)量自支撐晶圓的研發(fā)及中試”。招聘信息顯示，瀚鎵半導(dǎo)體是一家成立于2020年8月的初創(chuàng)科技公司，由上海集成電路材料研究院支撐孵化，公司位于中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)。據(jù)介紹，瀚鎵公司的技術(shù)核心團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自中國(guó)科學(xué)院、加州勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、加州大學(xué)伯克利分校等知名機(jī)構(gòu)和院校，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心專(zhuān)利技術(shù)。瀚鎵主要專(zhuān)注于GaN晶體材料制造技術(shù)及相關(guān)設(shè)備、應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)，進(jìn)行GaN自支撐晶圓制造關(guān)鍵技術(shù)中試研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)6月30日發(fā)布的公告，瀚鎵入選了《臨港新片區(qū)2021年第二批重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)企業(yè)所得稅優(yōu)惠資格擬認(rèn)定企業(yè)名單》。
3家中企突破4英寸
日本2企業(yè)明年量產(chǎn)
根據(jù)《第三代半導(dǎo)體調(diào)研白皮書(shū)》，在GaN單晶襯底的研制開(kāi)發(fā)方面，日本、中國(guó)、歐美處于世界前列，主要的供應(yīng)商包括：中國(guó)的納維、中鎵、鎵特，日本的住友、古河機(jī)械、三菱，以及美國(guó)的Kyma和法國(guó)的Lumilog等公司。在瀚鎵之前，國(guó)內(nèi)已有3家企業(yè)涉足GaN單晶領(lǐng)域，并且在4英寸產(chǎn)品方面有所突破。據(jù)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》報(bào)道，蘇州納維在2017年率先推出4英寸GaN單晶襯底業(yè)，并且還突破了6英寸的關(guān)鍵核心技術(shù)。2021年1月24日，納維舉行總部大樓奠基儀式，以推進(jìn)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，項(xiàng)目建成后，GaN單晶襯底及外延片年產(chǎn)能達(dá)5萬(wàn)片。
2018年2月，東莞中稼半導(dǎo)體宣布，在國(guó)內(nèi)首次試產(chǎn)4英寸自支撐GaN襯底，并預(yù)計(jì)同年年底實(shí)現(xiàn)常規(guī)量產(chǎn)。據(jù)介紹，中稼通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的HVPE設(shè)備，獲得4英寸GaN單晶材料；同時(shí)克服了GaN襯底研磨拋光技術(shù)難點(diǎn)，建立了自有完整的GaN襯底研磨拋光生產(chǎn)線(xiàn)，從而成功實(shí)現(xiàn)4英寸自支撐GaN襯底的中試量產(chǎn)。
2020年3月，鎵特半導(dǎo)體也宣布開(kāi)發(fā)出4英寸摻碳半絕緣GaN晶圓片，并表示“鎵特是第一家，也是唯一一家生產(chǎn)4英寸半絕緣氮化鎵晶圓片的公司”。據(jù)介紹，鎵特采用了碳摻雜法進(jìn)行半絕緣氮化鎵晶圓片的生長(zhǎng)。SIMS數(shù)據(jù)顯示，碳的含量大約在5E17 至3E18 /cm3之間。無(wú)意N型氧和硅的摻雜小于1E17 /cm3。室溫下的電阻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1E9 ohm-cm。在4英寸產(chǎn)品量產(chǎn)化方面，日本走得也很快。6月17日，住友化學(xué)宣布將投入約5.86億人民幣，從2022年開(kāi)始量產(chǎn)4英寸GaN單晶襯底。
此外，2022-2023年住友化學(xué)還將進(jìn)一步擴(kuò)展生產(chǎn)設(shè)備，以期在未來(lái)5年將GaN襯底營(yíng)收提升3倍（目前營(yíng)收約為5.86億人民幣）。而且，住友化學(xué)已經(jīng)成功制作了6英寸的GaN襯底，并也在加快量產(chǎn)技術(shù)的建立。宣布量產(chǎn)4英寸產(chǎn)品的企業(yè)還包括三菱化學(xué)。5月18日，三菱化學(xué)和日本制鐵所開(kāi)始安裝一條示范生產(chǎn)線(xiàn)，將在2022年4月開(kāi)始供應(yīng)4英寸GaN單晶襯底。
據(jù)三菱化學(xué)透露，他們已開(kāi)發(fā)出4英寸GaN單晶襯底，晶體缺陷僅為普通GaN襯底的大約1/100-1/1000，“幾乎沒(méi)有缺陷”，并且三菱化學(xué)也正在開(kāi)發(fā)6英寸的產(chǎn)品。
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