近期，信越化學宣布，比利時微電子研究中心（imec）利用QST襯底[一種300mm氮化鎵(GaN)生長襯底]制造出厚度為5μm的GaN HEMT結構，實現(xiàn)了超過650V的高擊穿電壓。

資料顯示，QST襯底是由美國公司Qromis開發(fā)的專用于GaN生長的復合材料襯底。信越化學于2019年獲得Qromis的授權，并開始生產直徑為150mm和200mm的QST襯底，以及各種尺寸的GaN/QST外延襯底。2024年9月，信越化學開始與Qromis合作，交付300mm QST襯底樣品。

信越化學與Qromis兩家公司一直為imec先進的300mm CMOS晶圓廠提供300mm QST襯底。imec已開始使用這些300mm QST襯底開發(fā)GaN功率器件。在實驗中，使用Aixtron的Hyperion MOCVD系統(tǒng)在300mm QST襯底上制備了5μm厚的GaN HEMT結構。對該樣品的評估顯示，其擊穿電壓超過800V。這表明，即使在QST襯底上生長大直徑GaN晶體，GaN晶體的生長依然穩(wěn)定，而QST襯底的熱膨脹系數(shù)與GaN相匹配。

業(yè)界指出，在硅片上生長氮化鎵時，隨著直徑的增大，會出現(xiàn)諸如“襯底翹曲”等問題。300mm QST襯底與氮化鎵具有相同的熱膨脹系數(shù)，因此可以外延生長300mm氮化鎵而不會出現(xiàn)“翹曲”或“裂紋”。預計采用大直徑襯底進行大規(guī)模生產將降低器件成本。

信越化學已開始擴建其150毫米和200毫米QST基板的生產設施，目前正在進行300毫米QST基板的大規(guī)模生產。

稍早之前，imec宣布，AIXTRON、格芯、科磊、新思科技和維易科成為其300毫米（12英寸）氮化鎵低壓和高壓電力電子應用開放創(chuàng)新計劃的首批合作伙伴。

上述項目是imec氮化鎵電力電子工業(yè)聯(lián)盟計劃（IIAP）的組成部分，旨在研發(fā)300毫米氮化鎵外延生長技術，以及低壓、高壓氮化鎵高電子遷移率晶體管（HEMT）工藝流程。

目前市場上氮化鎵產能主要集中在200毫米規(guī)格，imec依托自身在200毫米氮化鎵領域的技術積累， 推出了300毫米氮化鎵項目，邁出了技術發(fā)展的下一步。imec計劃2025年底前在其300毫米潔凈室中全面部署相關技術能力。

（集邦化合物半導體整理）

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