日本旭化成在功率半導體等用的氮化鋁基板方面,成功將可使用面積擴大至以往量產產品的4.5倍。采用直徑4英吋(約100毫米)的基板,可使用面積從原來的80%擴大至99%。邁向實用化的評估成為可能,今后將開始向半導體廠商供應樣品,力爭到2027年作為基板實現實用化。
面向新一代功率半導體的碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)等材料的研發取得進展,但在化合物半導體中,氮化鋁耐高電壓的指標最高,因此電力損耗最小。實用化需要實現大口徑化,2023年在全球首次成功實現4英吋化。此次將可使用面積從原來的80%增至99%,達到了可面向實用化進行評估和驗證的尺寸。
可使用面積與傳統量產產品的2英吋相比增至4.5倍,有助于削減成本。此前,基板的邊緣存在無法使用的部分,但在制造工序的溫度變化等方面下功夫,使之可使用99%。為了今后實現實用化,向數家半導體廠商提供了樣品。作為基板,力爭2027年前實現可用,2029年前后在使用氮化鋁基板的功率半導體的設備上搭載。
利用可應對高頻率的特點等,預計首先將用于衛星通信和5G基地臺。今后計劃將口徑進一步擴大至6英吋。高級研究員久世直洋表示「將來還計劃應用于充電器等汽車用途」。
此前,旭化成一直在用于殺菌的深紫外線LED上使用氮化鋁基板。此次將向設備制造企業提供由美國子公司Crystal IS (紐約州)制造的基板,預計將用于新一代功率半導體和高頻設備等。制造的費用不會因基板的尺寸而有太大變化,基板的大型化對旭化成來說也有助于提高利潤。
在新一代功率半導體用基板方面,各化工企業正在推進開發和生產增強。在GaN基板方面,日本住友化學已形成4英吋的量產體制,力爭在年內實現6英吋的客戶評估,三菱化學集團已開始4英吋的樣品供貨。Resonac控股計劃在2027年4月以后,增強SiC基板的日本國內產能。
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