隨著寬禁半導體材料的發展,砷化鎵作為一種新型的半導體材料備受關注。由于其電子遷移率比硅大5~6倍,故在制作微波器件和高速數字電路方面得到重要應用,用砷化鎵制成的半導體器件具有高頻、高溫、低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強等優點。砷化鎵是直接能隙的材料,所以可以用來發光,而Si是間接能隙的材料,只能發射非常微弱的光。砷化鎵于1964年進入實用階段,它可以制成電阻率比硅、鍺高3個數量級以上的半絕緣高阻材料,用來制作集成電路襯底、紅外探測器、γ光子探測器等。
砷化鎵雖然具有很好的半導體屬性,但是一直在產業化道路上走的艱難。有人說,砷化鎵之所以沒有被大規模使用是因為其毒性,因為砷就是一種劇毒,一旦被身體吸收少量,就有危險。當然這只是其中一個原因。還有一個重要原因,是砷化鎵制作成本高,大規模商用很難。盡管如此,人們仍不放棄對它的研究,2010年,美國研究人員研發出一種可批量生產砷化鎵晶片的技術,克服了成本上的瓶頸,使砷化鎵這種感光性能比硅更優良的材料有望大規模用于半導體和太陽能相關產業。據相關人員介紹,這種新技術可以生成由砷化鎵和砷化鋁交疊的多層晶體,然后利用化學物質使砷化鎵層分離出來,可同時生成多層砷化鎵晶片,大大降低了成本。不過,該技術目前還只能用于批量生產較小的砷化鎵晶片,如邊長500微米的太陽能電池單元。
國內砷化鎵龍頭企業海威華芯是如何起來的?
我國的砷化鎵產業起步較晚,但是需求很大,這是由于通訊產業的發展。砷化鎵可用于高頻及無線通訊,適于制做IC器件。所制出的這種高頻、高速、防輻射的高溫器件,應用于激光器、無線通信、光纖通信、移動通信、GPS全球導航等領域。砷化鎵除在IC產品應用以外,也可加入其它元素改變能帶隙及其產生光電反應,達到所對應的光波波長,制作成光電元件。近年來,我國砷化鎵產量總體而言呈現出較快增長的態勢,強大的無線通信需求使砷化鎵產量和銷售不斷增長。隨著光電通信等行業的發展,砷化鎵的市場需求在不斷增長,國內逐漸誕生了一批有影響力的企業,如海威華芯就是其中的代表。
海威華芯作為國內頗具影響力的砷化鎵企業,是一家有著技術和夢想的企業。成都海威華芯科技有限公司成立于2010年,是國內首家提供六英吋砷化鎵/氮化鎵微波集成電路(GaAs/GaNMMIC)的純晶圓代工(Foundry)服務公司,其“六英吋GaAs/GaN集成電路Foundry線”填補了國內空白,達到國際先進水平。公司位于成都市雙流區縣物聯網產業園區內,占地225畝,建筑面積14萬平方米。包括:核心芯片制造廠房、中央動力廠房、辦公大樓、技術合作交流中心等。
海威華芯擁有國際一流的半導體工藝設備,包括:步進式光刻機、離子注入機、金屬濺射臺、金屬蒸發臺、濕法蝕刻臺等,設備穩定性高,性能優越,并且實現自動化制造,可為客戶提供穩定、高效、優質的服務。據悉,海威華芯擁有完整的技術團隊、先進的GaAs集成電路制造技術和生產設備,其“六英吋GaAs集成電路Foundry線”是國家支持的重點產業化項目,在國際國內具有重要的戰略意義。在制程技術發展方面,海威華芯以多元化及領先為原則,力爭為客戶提供完整的Foundry服務。在通訊領域海威華芯科技更專注于提供GaAspHEMT集成電路制程技術。
海威華芯取得的成績
2016年,海威華芯與電子科大戰略合作簽約,成都海威華芯科技有限公司與電子科技大學示范性微電子學院的戰略合作簽約。電子科技大學示范性微電子學院是國家教育部、發改委、科技部等6部門聯合下文,批復建設的首批國家示范性微電子學院,在微電子學科與集成電路技術領域享有很高的聲譽。而海威華芯建設的大陸首條6寸商用化合物半導體生產線,對國家核心關鍵技術自主可控有著重大的戰略意義。
2017年,海威華芯獲得國家集成電路生產企業認定,國家發展改革委、工業和信息化部、財政部、海關總署認定公布了全國63家線寬小于0.25微米或投資額超過80億元、線寬小于0.5微米(含)的集成電路生產企業名單,其中新增企業認定14家,海威華芯成功入圍。
2017年,海威華芯加入中移動5G聯合創新中心,海威華芯加入創新中心后,在中移動的帶領下將聯合上下游產業鏈共同推動5G高頻全產業鏈成熟和發展,搶占5G時代制高點的同時開展業務應用和產品研發與創新,實現合作共贏,從而共同拓展5G新市場、挖掘新應用,迎接5G帶來的商業機遇。
2018年,成都海威華芯科技有限公司新增射線裝置應用項目環境保護竣工驗收,根據建設項目竣工驗收管理有關規定,我公司對新增射線裝置應用項目開展環境保護竣工驗收。
2018年海威華芯的項目產線繼續加大投入,針對二代化合物芯片的晶圓代工服務,產品面向5G、雷達、新能源等市場,目前處于工藝完善和良率提升試生產階段。
由于砷化鎵產業的技術難度高,能跨入這個領域企業不多,但是行業的需求很大,這是中國的機會,也是海威華芯的機遇。但是,目前整個制造過程面臨著成本和良率的雙重挑戰,未來留給他的路還很長。
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