Китайская компания Hangzhou Garen Semiconductor заявила о серьёзном шаге вперёд в полупроводниковой отрасли: она первой в мире наладила линию массового производства, которая работает с 6‑ и 8‑дюймовыми пластинами из оксида галлия. Это может заметно ускорить выход на рынок силовых полупроводников нового поколения.
Уже сейчас компания поставила 6‑дюймовые (100‑миллиметровые) гомоэпитаксиальные пластины из оксида галлия ведущим производителям микросхем. В Garen считают это началом стабильных серийных поставок.
Почему размер имеет значение
Сегодня на рынке в основном встречаются пластины из оксида галлия диаметром 2–4 дюйма — этого недостаточно для по-настоящему масштабного выпуска современных устройств. Переход на более крупные форматы — важный рубеж: на одной 8‑дюймовой пластине можно разместить примерно в четыре раза больше чипов, чем на 4‑дюймовой. Это напрямую снижает себестоимость каждого устройства и делает технологию выгоднее для промышленности.
Оксид галлия интересен инженерам из‑за своей сверхширокой запрещённой зоны: устройства на его основе выдерживают более высокие напряжения и температуры по сравнению с традиционным кремнием. Поэтому материал рассматривают для применения в электромобилях, высоковольтных электросетях, системах накопления энергии и радиочастотной связи — везде, где нужна надёжность в жёстких условиях.
Как удалось добиться прогресса
В Garen объясняют успех сочетанием двух технологий: запатентованного метода выращивания монокристаллов методом литья и оптимизированного процесса эпитаксии с помощью металлоорганического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD).
Такой подход даёт сразу несколько преимуществ:
- удаётся получать сверхтолстые кристаллы оксида галлия;
- выход подложек увеличивается в 3–4 раза по сравнению с традиционными методами;
- существенно снижается расход иридия — в результате стоимость одной подложки падает более чем на 80 %.
По данным компании, толщина эпитаксиальных слоёв на 6‑дюймовых пластинах превышает 10 микрометров, а отклонение по толщине — менее 1 %. Такая однородность важна для стабильной работы силовых устройств, особенно в высоковольтных, высокочастотных и высокотемпературных системах.
Полный цикл и растущий спрос
Garen подчёркивает, что построила полностью интегрированную цепочку: от выращивания монокристаллов и обработки подложек до гомоэпитаксии. При этом линия способна стабильно выпускать как 6‑, так и 8‑дюймовые пластины, сохраняя качество от партии к партии.
Интерес к технологии уже выходит за пределы Китая: наряду с долгосрочными контрактами с местными производителями микросхем, заказы начали поступать от зарубежных компаний и исследовательских институтов.
Производство крупных пластин стабильного качества — одна из самых сложных задач для оксида галлия. Если заявленные показатели подтвердятся в реальных промышленных условиях, это станет серьёзным толчком к широкому внедрению материала в силовой электронике.