签约、量产！8吋GaN衬底比SiC还便宜？

原创第三代半导体风向 2022-12-07 18:36 268浏览 0评论 0点赞

插播：行家极光奖申报倒计时3天，2023年1月5日，隆重揭晓。

8吋、1200V耐压是GaN产业突破的方向，瓶颈在于良率和成本。

最近，台湾企业基于GaN衬底的8吋生产线宣布量产，并且获得订单。这项技术有望实现1200V耐压，并且衬底价格比SiC还便宜。

EPC牵手世界先进

8吋氮化镓生产线量产

12月6日，EPC宣布，他们与世界先进（VIS）签订了氮化镓功率半导体的代工生产协议，将于 2023 年初正式开始生产。

据悉，EPC将利用世界先进在 8 英寸GaN生产线的代工能力，加强GaN 晶体管和集成电路的制造，从而增强他们在氮化镓功率转换领域的市场领导地位。

世界先进于1994 年成立，在中国台湾和新加坡拥有5个 8 英寸晶圆厂，2022 年平均月产能约为 26.2万片。

在氮化镓领域，世界先进的“绝招”是自支撑GaN衬底——GaN-on-QST。今年11月，世界先进已经完成了650V GaN-on-QST器件的可靠性验证，正式进入量产。

良率90%

有望实现12英寸

GaN-on-QST是由美国Qromis公司提供，2017年，他们与Kyma技术公司合作生产出第一款基于QST衬底技术自支撑 GaN 衬底（4英寸）。2020年1月，Qromis获得了丰田汽车公司的投资。

Qromis将这项技术授权给了2家公司，包括世界先进以及信越化学，这两家企业今年都在加快外延和器件代工生产节奏。

Qromis的自支撑GaN衬底有三大优势，为此备受看好：

● GaN器件良率可以达到90%。

● 已发布6英寸和8英寸衬底，计划在2025年生产12英寸GaN衬底。

● 可以实现1200V器件耐压（.点这里.）。

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成本低至1000美元

QST技术原理剖析

2017年Kyma发布的文献显示，尽管QST技术是自支撑GaN衬底，但是衬底的制造成本与碳化硅衬底相差无几，满产状态下，每片晶圆的价格约为1000美元（每月100片）。

但是QST衬底还有优化的空间，Kyma表示，其抛光成本占比高达38%，如果通过进一步优化抛光工艺，提高抛光去除率，衬底成本可以进一步降低。

根据文献，开发QST衬底的关键在于生长GaN籽晶。

由于氨热法难以生产高品质大直径生长 GaN 籽晶，Kyma 与 QROMIS 合作，采用了基于 QROMIS的 QST技术，转而采用HVPE设备生产籽晶。而QST籽晶的关键在于所谓的Ceramic Core技术，据悉它与GaN的热失配更低，因此制程中能降低翘曲破片的概率，更有利于GaN实现量产。

总的来说，QST衬底的生产步骤包括：在Ceramic Core上生长GaN缓冲层→生长厚厚的HVPE籽晶→剥离Ceramic Core→创建GaN衬底。