Průlom v čipové výrobě: Čínská firma zahájila masovou produkci waferů z oxidu gallia pro elektromobily a energetiku

Čínská firma Hangzhou Garen Semiconductor oznámila spuštění první masové výrobní linky na světě, která je kompatibilní s 6palcovými i 8palcovými homoepitaxiálními wafery z oxidu gallia. Tento milník by mohl výrazně urychlit komerční přijetí nové generace výkonových polovodičů.

Čínská firma Hangzhou Garen Semiconductor oznámila spuštění první masové výrobní linky na světě, která je kompatibilní s 6palcovými i 8palcovými homoepitaxiálními wafery z oxidu gallia. Tento milník by mohl výrazně urychlit komerční přijetí nové generace výkonových polovodičů. Společnost již dodala 6palcové wafery předním výrobcům čipů, což signalizuje zahájení stabilní velkoobjemové produkce a dodávek.

Oxid gallia je zkoumán pro širokou škálu aplikací, od elektromobilů a vysokonapěťových energetických sítí až po fotovoltaické systémy pro ukládání energie a pokročilé radiofrekvenční komunikace. Jeho ultraširoký zakázaný pás umožňuje zařízením odolávat vyšším napětím a teplotám než konvenční křemík, což z něj činí atraktivního kandidáta pro výkonovou elektroniku nové generace. Pokud se výrobní tvrzení společnosti potvrdí v komerční produkci, větší wafery by mohly pomoci posunout tento materiál blíže k širokému průmyslovému využití. Většina komerčně dostupných waferů z oxidu gallia má dnes průměr mezi 2 a 4 palci, což ztěžuje velkovýrobu pokročilých výkonových zařízení.

Garen tvrdí, že jeho nová výrobní linka překonává tyto výrobní překážky kombinací patentovaného procesu růstu monokrystalů s optimalizovaným procesem epitaxe z organokovových chemických par (MOCVD). Technologie růstu krystalů společnosti produkuje ultratlusté krystaly oxidu gallia, zatímco proces ultratenkých substrátů zvyšuje výstup substrátů třikrát až čtyřikrát ve srovnání s konvenčními metodami. Tento výrobní přístup také snižuje spotřebu iridia, čímž snižuje náklady na substrát o více než 80 % na wafer a snižuje materiálové náklady pro výrobce zařízení. Kvalifikační údaje zveřejněné společností naznačují, že 6palcové homoepitaxiální wafery mají epitaxní vrstvy tlustší než 10 mikrometrů s odchylkou tloušťky pod 1 %. Tato úroveň uniformity by mohla zlepšit výtěžnost výroby výkonových zařízení určených pro vysokonapěťové, vysokofrekvenční a vysokoteplotní aplikace.

Společnost Garen vybudovala plně integrovaný výrobní řetězec pokrývající růst monokrystalů, zpracování substrátů a homoepitaxi. Její výrobní linka dokáže podporovat jak 6palcové, tak 8palcové wafery při zachování stabilní kvality šarží. Kromě podepsání dlouhodobých dodavatelských smluv s domácími výrobci čipů začaly objednávky zadávat i zámořské společnosti a výzkumné instituce, což signalizuje rostoucí zájem o tuto technologii. Větší wafery jsou považovány za důležitý krok ke snížení výrobních nákladů na polovodiče. 8palcový wafer může vyrobit zhruba čtyřikrát více čipů než 4palcový wafer, což zlepšuje efektivitu výroby a snižuje náklady na jedno zařízení. Spolehlivá výroba větších waferů s konzistentní kvalitou zůstávala jednou z největších výrobních výzev pro oxid gallia. Pokud výrobci dokážou spolehlivě škálovat produkci, materiál by se mohl stát praktičtějším pro komerční výkonovou elektroniku.