Novel Crystal Technology, Inc.與大陽日酸、東京農工大學合作，首次采用鹵化物氣相外延 (HVPE) 工藝在 6 英寸晶圓上成功沉積了下一代半導體材料 β-Ga2O3，有助于降低功率器件的成本并提高下一代電動汽車的節能效果。圖 6 英寸測試晶片上形成的 β-Ga2O3 薄膜據介紹，氧化鎵（β-Ga2O3）具有比碳化硅（SiC）或氮化鎵（GaN）更大的能帶隙，由該材料制成的晶體管和二極管有望具有優異的功率器件特性，如高擊穿電壓、高輸出和高效率（低損耗）。日本在 β-Ga2O3 功率器件的開發方面處于世界領先地位，Novel Crystal Technology, Inc. 已于2021年已經開發出采用鹵化物氣相外延（HVPE）工藝的小直徑4英寸β-Ga2O3外延片，并已生產銷售。與 SiC 和 GaN 晶片不同，β-Ga2O3 晶片有利于降低功率器件的價格，因為它們可以通過塊狀晶體快速生長的熔體生長方法制造，并且易于獲得大直徑晶片。雖然 HVPE工藝具有較低的原材料成本并提供高純度的沉積，但目前的設備只能制作小直徑（2 英寸或 4 英寸）的單晶片。這個問題意味著對能夠批量生產大直徑（6英寸或8英寸）晶圓的設備有很大的需求，以降低HVPE工藝所涉及的外延沉積成本。此外，該研究團隊在 6 英寸的測試晶片上演示了 β-Ga2O3 外延沉積，實現了 ±10% 或更小的膜厚分布，進一步證實了通過優化外延沉積條件和使用獨特的原料噴嘴結構可以實現均勻的外延沉積。這些成果將極大地推動大直徑晶圓批量式量產設備的發展。通過HVPE工藝制造的β-Ga2O3外延片主要用于肖特基勢壘器件（SBDs）和場效應晶體管（FETs），預計到2030年市場規模將增長到590億日元左右。
大陽日酸、東京農工大學和Novel Crystal Technology, Inc.將繼續在NEDO項目中開發β-Ga2O3外延沉積的量產設備，并使用6英寸β-Ga2O3晶片和β-Ga2O3薄膜進行外延薄膜沉積，并爭取在2024年實現設備商業化。
原文始發于微信公眾號（艾邦半導體網）：日本公司采用HVPE 工藝成功在6 英寸晶圓上外延沉積氧化鎵
