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

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

插播:由于近期疫情防控形势严峻,出于保障参会者健康安全和参会效果等考虑,“行家说三代半年会"将延期至2023年1月5日举行,详情扫描下方二维码。
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