来源:集邦化合物半导体
近期,进化半导体(深圳)有限公司的氧化镓技术布局取得阶段性进展,该公司制备的氧化镓厚膜同质外延片厚度为40μm,使用自产氧化镓衬底,取自进化半导体独特的“无铱工艺”氧化镓晶体,晶片尺寸为2英寸,晶面为(100)偏6度,使用自主开发的科研级HVPE外延设备,支持2~4英寸衬底。
进化半导体介绍,氧化镓(100)面晶体易生长易加工,可以制造大尺寸晶片,但是因无法做外延及芯片而无实际应用价值,(010)和(001)晶面是目前用于芯片制造的主要晶面,但是晶片有解理面,较易在表面加工以及芯片制程和封装环节中破碎,影响产业链多个环节的良率和成本。(100)偏6度面的晶片无解理面,制程适配性更好。
此外,相较于MOCVD外延方式,HVPE一方面使用的气源不燃不爆,安全性非常高;一方面设备和所用气源都更为廉价,研发和产业化的投入低;一方面目前HVPE是唯一的商业化,且唯一能制备超过10μm高品质厚膜的方式。
这是国内首次报道超过20μm厚度的氧化镓同质外延成果,进化半导体将继续潜心研发,支持氧化镓产业的发展和完善。
资料显示,氧化镓是第四代半导体领域代表性材料之一,能承受超高电压、成本低,在电动汽车、轨道交通、5G/6G基站、智能电网、航空航天等系统中应用广泛。近年,国内氧化镓技术频传新突破,稍早之前,富加镓业宣布突破6英寸VB法氧化镓单晶制备技术,该公司利用垂直布里奇曼法(VB法)在国内首次成功制备出6英寸氧化镓单晶晶锭,晶体等径高度达30mm,为功率器件所需导电性材料,可满足完整6英寸氧化镓导电型衬底的加工需求。
此外,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米加工平台在氧化镓(β-Ga?O?)功率器件领域取得两项重要突破:首次基于纳米加工平台开发工艺制备了多鳍通道欧姆接触阳极β-Ga?O?二极管(MFCD),实现超低漏电的千伏级击穿电压;同时研制出高性能增强型垂直β-Ga?O?多鳍晶体管,创下4.3mΩ·cm²最低比导通电阻纪录。两项成果可为高温高压应用场景提供全新的解决方案。