7月2日,英飛凌在官網(wǎng)宣布,其基于12英寸晶圓的可擴展氮化鎵制造技術(shù)進展順利,首批樣品將于2025 年第四季度向客戶提供。
據(jù)了解,英飛凌已能在現(xiàn)有大批量制造基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)成功開發(fā)12英寸氮化鎵功率晶圓技術(shù)。英飛凌表示,他們已做好準備,將擴大客戶群,進而鞏固其市場地位。
據(jù)“行家說三代半”此前報道,2024年9月,英飛凌正式發(fā)布首款12英寸氮化鎵晶圓,具體是在奧地利Villach功率工廠中,成功利用現(xiàn)有的12英寸的硅基半導體生產(chǎn)線,在一條集成試驗線上制造出了12英寸氮化鎵晶圓,與8英寸晶圓相比,單片晶圓可容納 2.3 倍的芯片。
英飛凌GaN業(yè)務線負責人Johannes Schoiswohl表示:“英飛凌全面擴展的12英寸氮化鎵制造能力將使我們能夠更快地為客戶提供最高價值,同時逐步實現(xiàn)同類硅和氮化鎵產(chǎn)品的成本平價?!?/p>
據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前6英寸仍是氮化鎵晶圓廠的主流規(guī)格,僅有英諾賽科等少數(shù)企業(yè)實現(xiàn)了8英寸氮化鎵晶圓制造,生產(chǎn)8-12英寸硅基氮化鎵晶圓的難點主要為外延緩沖層設(shè)計,為了更好地解決晶格失配、熱失配和應力問題,通常需要在襯底上沉積很厚的緩沖層,這大大提高了高良率生產(chǎn)的難度和效率。
不過,此前英飛凌已經(jīng)實現(xiàn)了超薄12英寸硅功率晶圓的突破性進展,厚度為20μm,僅有頭發(fā)絲的四分之一,是目前最先進的40-60μm晶圓厚度的一半。盡管該技術(shù)是應用于硅晶圓,但有很大可能會導入到氮化鎵晶圓生產(chǎn)。
值得關(guān)注的是,除了英飛凌外,國內(nèi)外還有9家廠商也實現(xiàn)了12英寸GaN技術(shù)突破:
2024年10月,德州儀器透露年初成功開展在12 英寸晶圓上開發(fā)GaN制造工藝的試點項目。此外,德州儀器擴展后的GaN制造工藝可全面轉(zhuǎn)為采用12英寸技術(shù),使公司可根據(jù)客戶需求迅速擴展規(guī)模并為未來轉(zhuǎn)為12英寸技術(shù)做好準備。
● 英特爾
2021年6月,英特爾展示了其首款氮化鎵穩(wěn)壓器,該穩(wěn)壓器最獨特之處在于采用了5項技術(shù),將GaN功率和GaN射頻晶體管,與硅PMOS的整合成一個片上系統(tǒng),既可以實現(xiàn)高頻操作,又可以實現(xiàn)高功率密度。而且該器件是基于12英寸硅晶圓,具有成本優(yōu)勢。
2024年12月,英特爾展示了業(yè)界首款在12 英寸GaN-on-TRSOI工程襯底上制造的高性能、微縮增強型GaN MOSHEMT晶體管,有效電阻率比典型的GaN-on-(HR)硅高出約4倍。
云鎵半導體
2024年7月,云鎵半導體發(fā)布650V/12mΩ超大電流芯片,基于12英寸氮化鎵晶圓生產(chǎn),實現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的12mΩ超低導通電阻,測試良率>90%。
●?信越化學
2024年9月,信越化學株式會社宣布,他們推出了300 毫米(12 英寸)QST? 襯底,這是一種專用于 GaN 的生長襯底,最近開始供應樣品。
據(jù)悉,信越化學已經(jīng)在150毫米和200毫米的QST?襯底設(shè)備上進行了增強,并計劃未來進行300毫米QST?襯底的量產(chǎn)化。
浙江晶瑞
2025年3月,晶盛機電全資子公司SuperSiC浙江晶瑞首次公開展示半導體級12英寸藍寶石晶錠/襯底等戰(zhàn)略級新品,其將積極攜手上下游產(chǎn)業(yè)鏈,拓展半導體級藍寶石襯底的應用邊界。
天通銀廈
2023年,天通銀廈透露,他們采用自主研發(fā)的核心裝備生長出超大尺寸藍寶石晶體,具備了加工成大尺寸8英寸至12英寸藍寶石襯底的量產(chǎn)能力,滿足了半導體產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缢{寶石產(chǎn)品的需求。
Orbray
2022年11月,日本Orbray株式會社宣布已開始試銷12英寸藍寶石基板,其可作為12英寸半導體制造工藝的載體晶圓。
● 晶湛半導體
2021年9月,晶湛半導體向公眾展示了12英寸、1200V的硅基GaN外延片,為采用主流的12英寸CMOS生產(chǎn)線制造GaN HEMT晶體管鋪平了道路。
據(jù)介紹,早在2014年晶湛就推出商用的8英寸硅基GaN高壓HEMT外延片;他們將其AlGaN/GaN HEMT外延工藝轉(zhuǎn)移到12英寸硅襯底,同樣保持了出色的厚度均勻性和50μm以內(nèi)的低晶圓翹曲。
● IV Works
IV Works是一家韓國氮化鎵外延企業(yè),成立于2011 年。該公司是韓國第一家實現(xiàn)8英寸硅基GaN外延片和6英寸碳化硅基GaN外延片的晶圓廠,并且有消息稱,他們已在韓國首次建設(shè)了12英寸氮化鎵生產(chǎn)設(shè)施。
本文發(fā)自【行家說三代半】,專注第三代半導體(碳化硅和氮化鎵)行業(yè)觀察。