芯耀
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7月2日，英飛凌在官網(wǎng)宣布，其基于12英寸晶圓的可擴(kuò)展氮化鎵制造技術(shù)進(jìn)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(kāi)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(zhǔn)備，將擴(kuò)大客戶群，進(jìn)而鞏固其市場(chǎng)地位。
據(jù)“行家說(shuō)三代半”此前報(bào)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(dǎo)體生產(chǎn)線，在一條集成試驗(yàn)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(wù)線負(fù)責(zé)人Johannes Schoiswohl表示：“英飛凌全面擴(kuò)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(jià)值，同時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)同類硅和氮化鎵產(chǎn)品的成本平價(jià)。”
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(shí)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(diǎn)主要為外延緩沖層設(shè)計(jì)，為了更好地解決晶格失配、熱失配和應(yīng)力問(wèn)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(guò)，此前英飛凌已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超薄12英寸硅功率晶圓的突破性進(jìn)展，厚度為20μm，僅有頭發(fā)絲的四分之一，是目前最先進(jìn)的40-60μm晶圓厚度的一半。盡管該技術(shù)是應(yīng)用于硅晶圓，但有很大可能會(huì)導(dǎo)入到氮化鎵晶圓生產(chǎn)。
值得關(guān)注的是，除了英飛凌外，國(guó)內(nèi)外還有9家廠商也實(shí)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(kāi)展在12 英寸晶圓上開(kāi)發(fā)GaN制造工藝的試點(diǎn)項(xiàng)目。此外，德州儀器擴(kuò)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(kuò)展規(guī)模并為未來(lái)轉(zhuǎn)為12英寸技術(shù)做好準(zhǔn)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(dú)特之處在于采用了5項(xiàng)技術(shù)，將GaN功率和GaN射頻晶體管，與硅PMOS的整合成一個(gè)片上系統(tǒng)，既可以實(shí)現(xiàn)高頻操作，又可以實(shí)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(shì)。
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(qiáng)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(dǎo)體
2024年7月，云鎵半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的12mΩ超低導(dǎo)通電阻，測(cè)試良率>90%。
●?信越化學(xué)
2024年9月，信越化學(xué)株式會(huì)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(zhǎng)襯底，最近開(kāi)始供應(yīng)樣品。
據(jù)悉，信越化學(xué)已經(jīng)在150毫米和200毫米的QST?襯底設(shè)備上進(jìn)行了增強(qiáng)，并計(jì)劃未來(lái)進(jìn)行300毫米QST?襯底的量產(chǎn)化。
浙江晶瑞
2025年3月，晶盛機(jī)電全資子公司SuperSiC浙江晶瑞首次公開(kāi)展示半導(dǎo)體級(jí)12英寸藍(lán)寶石晶錠/襯底等戰(zhàn)略級(jí)新品，其將積極攜手上下游產(chǎn)業(yè)鏈，拓展半導(dǎo)體級(jí)藍(lán)寶石襯底的應(yīng)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(zhǎng)出超大尺寸藍(lán)寶石晶體，具備了加工成大尺寸8英寸至12英寸藍(lán)寶石襯底的量產(chǎn)能力，滿足了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缢{(lán)寶石產(chǎn)品的需求。
Orbray
2022年11月，日本Orbray株式會(huì)社宣布已開(kāi)始試銷(xiāo)12英寸藍(lán)寶石基板，其可作為12英寸半導(dǎo)體制造工藝的載體晶圓。
● 晶湛半導(dǎo)體
2021年9月，晶湛半導(dǎo)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(guó)氮化鎵外延企業(yè)，成立于2011 年。該公司是韓國(guó)第一家實(shí)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(guó)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(shuō)三代半】，專注第三代半導(dǎo)體（碳化硅和氮化鎵）行業(yè)觀察。
