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本钱大潮中的专精特新|国内初次!青岛众多全材4英寸锑化镓晶圆在胶州完成量产

来源:安博电竞注册中国官网    发布时间:2023-06-30 14:37:41

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  “榜首批订单几百片,还没交货,不到一个月的时刻,客户又下了1000片。”青岛众多全材半导体有限公司负责人王泽华泄漏,本年6月,其公司完成了在全球都被称为职业难题的4英寸锑化镓晶圆的批量化出产,这在全国属初次,至此,因国外封闭导致“卡脖子”的问题得以打破,这标志着我国锑化物半导体资料研制、出产的独立性向前迈进了一大步。

  据悉,锑化镓晶圆衬底是用于制作“二类超晶格红外焦平勘探芯片”的要害资料,该芯片是红外焦平面阵列勘探器的中心部件。因其可以对红外光谱规模的辐射进行高效的勘探,红外勘探间隔可到达几公里以外,且灵敏度和分辨率均极高,因而广泛使用于军事、安防、医疗和工业等范畴。

  据SEMI数据显现,半导体资料是国内半导体产业链的短板,尤其是晶圆制作资料中部分产品对进口的依靠乃至超越90%。而在前些年,因为使用较少,国内半导体资料范畴对锑化镓的研讨远不如砷化镓、磷化铟等半导体资料那样深化。但跟着商场需求开释,近年来,超晶格资料锑化镓成为了红外成像范畴的抢手资料,锑化物半导体作为经典Ⅲ-Ⅴ族系统也占有了第四代半导体的中心位置。

  2019年,包含锑化镓在内的部分半导体资料作为战略物资被国外约束出口,这导致此前高度依靠进口的下流企业因锑化镓晶圆缺货而严重影响出产。“锑化镓晶圆的商场缺口有多大呢?咱们的客户从2020年开端缺衬底资料,一向缺到咱们研制成功,给他们安稳供货停止。”王泽华介绍,“据咱们此前查询,国内尚没有构成锑化镓晶圆批量供货的企业。”急迫的局势让深耕半导体资料范畴的创业团队看到了商场缺口,也看到了时机。

  2020年12月,青岛众多全材半导体有限公司建立,在当地方针的大力支持下,落户于青岛胶州半导体产业园,出资20亿元,建造厂房面积超越一万平米。自创业之初,团队便投入到锑化镓晶圆的研制中。背注一掷的投入,换来的是两年后接到的榜首笔批量出产的订单——这是国内已知的首单大直径锑化镓晶圆订单。

  职业标准苛刻、入行门槛高、研制本钱高、开发周期长……这些标签让锑化镓研制成为业界知名的高风险职业。

  “锑化镓的各项目标要求是职业界的顶尖级要求,比方平整度要在3微米以下,但其他资料的晶片或许15微米以下就可以。” 王泽华介绍,“3微米以下的平整度意味着什么呢?相当于从广州到上海的间隔内,崎岖不超越10毫米。”

  平整度仅是职业界对锑化镓晶圆的“苛刻”要求之一。极苛刻的位错密度,高标准的导电性、均匀性,以及,抛光清洗环节中,整个晶片“只需有一道划痕就废了”……这些要求意味着,晶圆直径越大,缺点越难以操控,带来的结果是,良品率的下降以及本钱的上升。

  从战胜技能难题,到自主研制要害设备,通过团队近一年的尽力,2022年4月,榜首根2英寸锑化镓单晶成功走出了拉晶炉。在继续进行技能迭代,进步良品率安稳性的基础上,团队紧锣密鼓地敞开了4英寸锑化镓晶圆的研制,仅一年后,4英寸锑化镓开端为下流企业安稳供货。

  从项目立项,到2英寸、4英寸锑化镓晶圆的相继量产,众多全材仅用了两年半时刻,跑出了职业“超速度”。旁观者眼中的一往无前、水到渠成,背面是团队40余人的朝乾夕惕、奋楫笃行。

  “那段时刻,公司技能团队接连几个月没白没黑。”董事长王世锋介绍。王泽华尤记住,开始仅给客户送样品就送了5次才终究合格。“咱们一开端给客户送货的良品率是80%,中心阅历了曲折,良品率一度下降到30%。”这些崎岖带给团队的是继续精进的鼓励——“其时咱们的工艺还不老练,只能不断更新迭代,根本迭代频率是一个月一次,终究迭代出老练的产品。”

  “从2英寸到4英寸,对咱们来说不光难度添加,并且出产本钱添加了十几倍。”王泽华解说,但关于下流企业而言,当晶片尺度越大,单个晶片上的芯片数量就越多,然后可以进步出产功率、下降出产本钱。

  “关于后道工序来说,出产本钱极高。一台设备花费动辄几千万乃至上亿,而出产周期又是固定的。那么,假如咱们能供给更大尺度的晶圆衬底,进步下流企业的衬底使用功率,然后为其优化本钱,这对整个产业链来说含义严重。”王泽华预算,对下流企业而言,衬底从2英寸进步至4英寸,产能可进步八倍左右,出产本钱下降至少50%。

  芯片本钱的下降决议了芯片的使用推行。现在,受限于研制本钱与海外出口约束,即使作为冉冉升起的半导体资料之星,被业界以为具有宽广的使用场景,锑化镓在国内仅有少数企业出产,且以2英寸为主。

  “现在国内的锑化镓晶圆简直悉数使用于军工、航天,民用、工业推行难度仍然很大。但未来跟着本钱下降,这将是必然趋势。”王泽华表明。

  现在,青岛众多全材半导体有限公司已具有年产锑化镓晶圆2英寸12万片、3英寸6万片、4英寸1.2万片的才能,其间2英寸锑化镓晶圆的国内商场占有率达70%左右,良品率达95%,远高于职业水平。研制技能与出产才能与国际水平比肩。

  无暇为成果喝彩,团队已投入到6英寸半绝缘砷化镓晶圆和4英寸砷化铟晶圆的研制规划中。“咱们接下来的打算是,把4英寸的良品率进步、安稳了,在此基础上,在本年年内进行4英寸砷化铟和6英寸半绝缘砷化镓晶圆的研制,估计下一年完成这二款产品的量产。”王泽华介绍。