1月9日消息，日本豐田合成株式會(huì)社（Toyoda Gosei Co.,Ltd.）日前宣布成功開發(fā)出了用于垂直晶體管的8英寸氮化鎵（GaN）單晶晶圓。這是豐田合成在此前制造6英寸氮化鎵單晶晶圓基礎(chǔ)上，又一次實(shí)現(xiàn)氮化鎵單晶晶圓尺寸突破。
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據(jù)悉，與使用采用硅基氮化鎵工藝的橫向晶體管相比，采用氮化鎵單晶構(gòu)建垂直晶體管可提供更高密度的功率器件，可用于8英寸和12英寸晶圓。然而，制造尺寸大于4英寸的氮化鎵單晶晶圓一直都面臨挑戰(zhàn)。
為此，大阪大學(xué)和豐田合成的研究人員制造了一種8英寸的多點(diǎn)籽晶（MPS）襯底，并在襯底上生長(zhǎng)出對(duì)角線長(zhǎng)度略低于8英寸的六方氮化鎵晶體。雙方在上述六方氮化鎵晶體的生長(zhǎng)過程中使用了多點(diǎn)籽晶法和Na助熔劑工藝。
其中，多點(diǎn)籽晶法是一種將許多小型氮化鎵籽晶預(yù)先分布在大型藍(lán)寶石襯底上，并在晶體生長(zhǎng)過程中使生長(zhǎng)的晶體熔合在一起的技術(shù)。利用該技術(shù)可以生產(chǎn)大直徑單晶。結(jié)合兩種方法的特點(diǎn)，將有可能生產(chǎn)出高質(zhì)量、大直徑的氮化鎵籽晶。
Na助熔劑工藝是日本東北大學(xué)山根久典教授于1996年發(fā)明的，通過將鎵（Ga）和氮（N）溶解到液態(tài)鈉（Na）中來生長(zhǎng)高質(zhì)量氮化鎵單晶的技術(shù)。由于它是液相生長(zhǎng)，因此適合生產(chǎn)高質(zhì)量的晶體。
在半導(dǎo)體行業(yè)，從一定程度上來說，隨著晶圓尺寸越來越大，單位器件成本呈下降趨勢(shì)。8英寸晶圓的面積是6英寸晶圓的1.78倍，12英寸晶圓的面積是8英寸晶圓的2.25倍，更大的晶圓尺寸意味著可以生產(chǎn)更多的器件，有助于提高生產(chǎn)效率。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）
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