这项新技术,让氮化镓制造成本降低九成!

半导体前沿 2023-09-05 16:19

  • 第三代半导体技术与材料论坛将于2023年10月17-18日厦门召开。会议将安排参观考察厦门三安光电与泉州工厂


根据日经中文网报道,日本最大的半导体晶圆企业信越化学工业,与从事ATM及通信设备的OKI公司联合开发出了低成本制造氮化镓(GaN)的新技术。这项技术可以使得氮化镓材料的制造成本降低90%以上,如果能够量产,将大幅降低快充充电器、电动汽车马达电控等装置的成本,有利于氮化镓技术普及。


信越与OKI开发的新技术,可以在特有的基板上喷射镓系气体,使晶体生长。信越化学工业的增厚晶体技术与OKI的接合技术相结合,从基板上只揭下晶体。晶体放在其他基板上作为功率半导体的晶圆使用。


这种方法与传统GaN功率半导体的制造方法相比,成本和性能更具优势。目前所采用的在GaN基板上使GaN晶体生长的制法不仅制造耗费时间,成品率还很差,成本高。新制法可以高效制造晶体,可以降低9成成本。


日本公司开发的新技术,不需要基板与晶体之间的绝缘层。加上晶体的厚膜化,可以通20倍的大电流。该技术可以用于制造6英寸氮化镓晶圆,目标是2025年可以增大至8英寸。信越化学工业等,后续还考虑向半导体厂商销售技术等业务模式。


外媒表示,如果大电流、大功率氮化镓功率半导体能够低成本量产,在电动汽车上可取代SiC碳化硅功率半导体,使得快充时间缩短至此前的四分之一。


尽管中国自8月起实施镓、锗及相关材料的出口管制,但是信越化学工业等采用的制造方法,使用中国出口审批对象之外的派生气体,因此不受限制的影响。


据富士经济预测,世界新一代功率半导体市场到2035年将达到5万亿日元,是2022年的31倍。其中,电动汽车用功率半导体将拉动增长。如果GaN能够低成本量产,将大大改变目前行业主要企业的版图。


来源:集微网


以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体是战略性新兴产业的核心材料,在《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中被列为重点;碳中和与新能源体系变革的背景下,在风电、光伏、新能源汽车、储能等行业应用前景广阔。


据行业机构预测,到2026年,碳化硅产品市场将达35亿美元,氮化镓功率产品市场需求增长到21亿美元。近年来,国内企业如三安、英诺赛科、士兰明镓等不断布局氮化镓项目,全产业链项目约26个,国外龙头如英飞凌等也正积极布局。


在碳化硅功率器件市场,受益于特斯拉的应用需求,意法半导体领先全球市场;Wolfspeed、安森美和罗姆等厂商跟随。衬底、外延、芯片三个环节技术含量密集,是投资和创新重点。碳化硅6英寸衬底技术已经稳定导入产业,8英寸衬底正在探索商业化量产,其中尤以衬底大厂Wolfspeed推进最为迅速,国内企业在提供样品或小规模供货阶段。


第三代半导体技术与材料论坛将于2023年10月17-18日厦门召开。重点关注碳化硅、氮化镓产业链前景,最新衬底、外延、器件技术与项目投资,碳化硅、氮化镓长晶技术,净化工程与EPC,新兴化合物半导体前沿技术与应用。考察厦门三安光电与泉州工厂。


会议主题包括但不限于


  1. 国际形势对中国第三代半导体发展的影响

  2. 第三代半导体市场及产业发展机遇

  3. 6寸与8寸SiC项目投资与市场需求

  4. SiC长晶工艺技术与设备

  5. 净化工程与EPC工程项目实践

  6. 8英寸SiC国产化进程和技术突破 

  7. SiC市场以及技术发展难题&解决方案

  8. SiC与GaN外延片技术进展

  9. 大尺寸GaN长晶难点及技术展望

  10. GaN材料技术进展

  11. SiC与GaN器件与下游应用

  12. 功率器件封装技术与材料

  13. 新兴化合物半导体进展:氧化镓、氮化铝、金刚石、氧化锌

  14. 工业参观与考察(厦门三安光电与泉州工厂


最新会议日程如下:


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  • 中国大陆半导体大硅片项目表(月度更新)

  • 中国大陆再生晶圆项目表(月度更新)

  • 中国大陆8英寸晶圆厂项目表(月度更新)

  • 中国大陆12英寸晶圆厂项目表(月度更新)

  • 中国大陆半导体封测项目表(月度更新)

  • 中国大陆电子特气项目表(月度更新)

  • 中国大陆半导体湿电子化学品项目表(月度更新)

  • 中国大陆晶圆厂当月设备中标数据表(月度更新)

  • 中国大陆上月半导体前道设备进口数据表(月度更新)

  • 中国大陆半导体大硅片项目地图(月度更新)

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  • 《中国半导体湿电子化学品年度报告》
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