全球首例6吋晶圓的HVPE法氧化鎵成膜技術

 

刊登日期:2022/3/31
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日本大陽日酸日前發表與東京農工大學、Novel Crystal Technology成功地實現全球首次以氫化物氣相磊晶法(Hydride Vapor Phase Epitaxy; HVPE)在6吋晶圓上進行氧化鎵(β-Ga2O3)成膜的技術,這項技術將有助於克服氧化鎵晶圓成膜成本高昂的課題,實現大口徑化與低成本化。

相較於碳化矽(SiC)或氮化鎵(GaN),氧化鎵具有較大能隙(Band Gap),應用於電晶體、二極體時具有高耐壓、高輸出、高效率(低損耗)等優異特性,相關發展備受業界期待。另一方面,HVPE法原料成本低廉且可高純度成膜,但成膜裝置的口徑小(2吋或4吋),目前僅單晶圓處理型裝置付諸實用化。因此想降低成膜成本,需有適用HVPE法的大口徑(6吋或8吋)批量式(Batch)量產裝置。

這項成果隸屬於新能源產業技術總合開發機構(NEDO)的專案計畫之下,由3家公司合作共同開發出6吋單晶圓處理型HVPE裝置,成功實現全球第一例在6吋氧化鎵晶圓(藍寶石基板)上成膜的技術。另外該裝置採用獨家開發的原料噴嘴構造,並將成膜條件予以最佳化。經實證,在6吋晶圓上的氧化鎵膜厚分布達±10%以下,內側成膜相當均一。

在確立大口徑基板的成膜技術與硬體設計技術後,便可建立氧化鎵的成膜裝置平台,將可為開發大口徑批量式量產裝置帶來大幅進展,搭配氧化鎵成膜製程與應用元件將可有效削減消耗電力,預期2030年時的省能效果量可達21萬kL/年。今後研究團隊將持續推動氧化鎵成膜量產裝置的研發,待氧化鎵晶圓的量產技術確立後,計畫在2024年將量產裝置推至產品化。


資料來源: https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101520.html
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