上海將建GaN單晶項目；4寸襯底將批量生產？
上海將建GaN單晶項目；4寸襯底將批量生產？
來源：第三代半導體風向
今天，據上海媒體報道，當地將建4英寸GaN自支撐晶圓項目，技術團隊來自中科院等機構和院校。4英寸GaN單晶襯底似乎要進入量產的節奏，據“三代半風向”不完全統計，國內已有3家企業攻克了4英寸技術瓶頸，而日本的住友和三菱也將在明年正式量產4英寸產品。
上海新增GaN項目
團隊來自中科院？
8月9日，《浦東時報》公示了《瀚鎵GaN自支撐晶圓制造關鍵技術研發與產業化》項目的環評公示。
根據公示內容，上海瀚鎵半導體科技有限公司將在上海市浦東新區建設“4英寸GaN高質量自支撐晶圓的研發及中試”。招聘信息顯示，瀚鎵半導體是一家成立于2020年8月的初創科技公司，由上海集成電路材料研究院支撐孵化，公司位于中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區。據介紹，瀚鎵公司的技術核心團隊成員來自中國科學院、加州勞倫斯伯克利國家實驗室、加州大學伯克利分校等知名機構和院校，具有完全自主知識產權的核心專利技術。瀚鎵主要專注于GaN晶體材料制造技術及相關設備、應用技術的開發，進行GaN自支撐晶圓制造關鍵技術中試研發與產業化。根據上海市經濟和信息化委員會6月30日發布的公告，瀚鎵入選了《臨港新片區2021年第二批重點產業企業所得稅優惠資格擬認定企業名單》。
3家中企突破4英寸
日本2企業明年量產
根據《第三代半導體調研白皮書》，在GaN單晶襯底的研制開發方面，日本、中國、歐美處于世界前列，主要的供應商包括：中國的納維、中鎵、鎵特，日本的住友、古河機械、三菱，以及美國的Kyma和法國的Lumilog等公司。在瀚鎵之前，國內已有3家企業涉足GaN單晶領域，并且在4英寸產品方面有所突破。據《中國科學報》報道，蘇州納維在2017年率先推出4英寸GaN單晶襯底業，并且還突破了6英寸的關鍵核心技術。2021年1月24日，納維舉行總部大樓奠基儀式，以推進相關技術的進一步發展，項目建成后，GaN單晶襯底及外延片年產能達5萬片。
2018年2月，東莞中稼半導體宣布，在國內首次試產4英寸自支撐GaN襯底，并預計同年年底實現常規量產。據介紹，中稼通過自主開發的HVPE設備，獲得4英寸GaN單晶材料；同時克服了GaN襯底研磨拋光技術難點，建立了自有完整的GaN襯底研磨拋光生產線，從而成功實現4英寸自支撐GaN襯底的中試量產。
2020年3月，鎵特半導體也宣布開發出4英寸摻碳半絕緣GaN晶圓片，并表示“鎵特是第一家，也是唯一一家生產4英寸半絕緣氮化鎵晶圓片的公司”。據介紹，鎵特采用了碳摻雜法進行半絕緣氮化鎵晶圓片的生長。SIMS數據顯示，碳的含量大約在5E17 至3E18 /cm3之間。無意N型氧和硅的摻雜小于1E17 /cm3。室溫下的電阻率遠遠大于1E9 ohm-cm。在4英寸產品量產化方面，日本走得也很快。6月17日，住友化學宣布將投入約5.86億人民幣，從2022年開始量產4英寸GaN單晶襯底。
此外，2022-2023年住友化學還將進一步擴展生產設備，以期在未來5年將GaN襯底營收提升3倍（目前營收約為5.86億人民幣）。而且，住友化學已經成功制作了6英寸的GaN襯底，并也在加快量產技術的建立。宣布量產4英寸產品的企業還包括三菱化學。5月18日，三菱化學和日本制鐵所開始安裝一條示范生產線，將在2022年4月開始供應4英寸GaN單晶襯底。
據三菱化學透露，他們已開發出4英寸GaN單晶襯底，晶體缺陷僅為普通GaN襯底的大約1/100-1/1000，“幾乎沒有缺陷”，并且三菱化學也正在開發6英寸的產品。
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