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【产业新闻】氧化镓综合新闻—国际篇
日期：2024-10-24阅读：315
1、日本东北大学成立新企业，力争低成本量产氧化镓晶圆
日本东北大学宣布，成立了名为FOX的创业公司，旨在实现低成本β型氧化镓（β-Ga2O3）晶圆的量产。将利用东北大学与C&A共同开发的无贵金属单晶生长技术，以低于碳化硅（SiC）的成本生产出缺陷密度与硅相当的β-Ga2O3晶锭/衬底。
日本东北大学于2024 年 10 月 17 日宣布，为了实现β-氧化镓（β-Ga2O3）晶片的低成本量产，将成立创业公司 FOX。采用东北大学与C&A 共同开发的无贵金属单晶生长技术，旨在以技术商业化，用低于碳化硅（SiC）的成本生产出与硅相当缺陷的 β-Ga2O3/衬底。
用 OCCC 方法生长的 β-Ga2O3 晶锭。来源：日本东北大学
β-Ga2O3作为一种新型功率半导体材料，具有比SiC和GaN（氮化镓）更宽的带隙，以及更高的性能和更低的能量损耗。此外，β-Ga2O3与硅一样，可以通过原料融液生长晶体的方法，一次性生产大量高质量单晶。生长速度比SiC快10到100倍，被认为是“新一代半导体材料中生产效率最高的”。理论上，该方法可以用低成本制备出低缺陷的单晶衬底。
然而，传统的晶体生长方法需要使用贵金属铱作为坩埚来容纳高熔点的融液，并且需要定期更换坩埚。铱的成本占半导体前端工艺（包括薄膜制造）总成本的60%以上，极大阻碍了下降β-Ga2O3器件制造成本。目前，β-Ga2O3衬底比SiC更昂贵，限制了β-Ga2O3的普及。FOX的成立旨在解决这一问题。
实现与硅相当的低缺陷晶圆，成本低于SiC
FOX将采用OCCC（Oxide Crystal growth from Cold Container）法，无需贵金属坩埚即可生产β-Ga2O3晶锭。该方法旨在以低于SiC的成本生产出缺陷密度与硅相当的β-Ga2O3晶锭/衬底。
OCCC 法概览图。来源：日本东北大学
OCCC法是由东北大学金属材料研究所的吉川彰教授、未来科学技术共同研究中心的鎌田圭准教授以及C&A的研究团队共同开发的。2022年4月，其团队宣布成功开发了该技术并制备了β-Ga2O3块状单晶。
2028年实现6英寸晶圆量产，2033年IPO
2024年 4 月，FOX从东北大学的初创企业 C&A和东北大学吉川彰教授的研究小组接手了该项目，并预计将在日本东北地区建立一处生产基地。
小野寺晃社长在本月17 日的新闻发布会上强调，氧化镓功率半导体生产中衬底生产的成本占总成本的6成以上，我们旨在降低这一成本，并推进氧化镓在社会中的应用和普及。
FOX 社长小野寺晃（左）和东北大学吉川彰教授（右）。
东北大学表示：“此项技术有望突破氧化镓在价格和质量方面的瓶颈，推动氧化镓下一代功率半导体的社会应用。根据富士经济的预测，虽然2030年氧化镓市场规模仅为20亿元，但有望通过这项技术大幅扩大市场。”公司初期将重点开发利用OCCC法生产大尺寸半导体级晶体的技术，加速技术开发，并在2028年实现6英寸晶圆的量产。随后将扩大产能，推进6英寸晶圆的验证，并计划在2033年首次公开募股（IPO）。
2、NCT获NEDO资助，开展β-Ga2O3晶圆、功率器件和功率模块的开发项目
专注于开发和销售氧化镓晶圆的Novel Crystal Technology Inc (NCT)宣布，日本新能源与产业技术开发机构(NEDO) 已采纳β相氧化镓 (β-Ga2O3) 相关的研发项目。该项目名为“高输出、高效率功率器件/高频器件的材料技术开发”，是由日本内阁府(CAO)、文部科学省(MEXT)和经济产业省(METI)共同推进的“通过跨社区协作的关键与先进技术研发计划”(K计划)的一部分。
该项目预算为45亿日元，计划从2024年持续至2028年，NCT将与相关企业和学术机构合作，开发β-Ga2O3晶圆、功率器件和功率模块。
具体来说，NCT将致力于开发用于制造6英寸高质量β-Ga2O3晶圆的低成本晶体生长技术，以及具有低缺陷密度和高生产率的6英寸同质外延生长技术。
此外，NCT将与三菱电机合作，开发具有3.3kV或更高击穿电压的高压β-Ga2O3晶体管，并将其导通电阻降低到碳化硅(SiC)的一半以下。三菱电机致力于开发将多个β-Ga2O3晶体管芯片并联组装的功率模块。日本精密陶瓷中心(JFCC)将负责构建适用于6英寸β-Ga2O3晶圆的无损、高速的全表面缺陷检测技术。
3、美国俄亥俄州立大学与日本大阳日酸合作，引进MOCVD和HVPE用于研发先进氮化物和氧化物材料器件
日本酸素控股集团旗下日本工业气体企业大阳日酸（总部位于东京都品川区，社长：Kenji Nagata，以下简称“TNSC”）和俄亥俄州立大学宣布，俄亥俄州立大学将采购并使用TNSC SR4000HT-RR-LV金属有机化学气相沉积 (MOCVD)用于其先进氮化物研发，以及一台卤化物气相外延(HVPE)用于先进氧化镓的应用。
TNSC高管Kunihiro Kobayashi表示“大阳日酸非常荣幸能与俄亥俄州立大学建立合作关系，共同研发氮化镓和氧化镓材料器件。期待与Steven A. Ringel教授、Siddharth Rajan教授、Hongping Zhao教授以及俄亥俄州立大学的实验室进行合作，进一步巩固在宽禁带半导体研发领域的中心地位。”
俄亥俄州立大学的研究副院长兼材料与制造研究所 (IMR)主任Steven A. Ringel教授表示“我们非常高兴能与大阳日酸合作，选择TNSC的MOCVD和 HVPE系统。我们与TNSC的合作使大学能够利用这些用于氮化物和氧化物的最先进生长能力来扩展外延生长设施。我们期待利用TNSC技术突破宽禁带和超宽禁带半导体研发领域的极限。”
将在Nanotech West实验室（该实验室占地 36,000 平方英尺的资源共享设施，为俄亥俄州立大学材料界提供服务）配置MOCVD和HVPE。将由IMR 运营该实验室，IMR是一个多学科研究所，为俄亥俄州的主要研究设施提供基础设施支持和开发以及管理。
随着先进氮化物材料和器件的研发和应用不断扩展，TNSC预计MOCVD和HVPE将成为研究人员和制造商的首选。
关于大阳日酸株式会社
大阳日酸株式会社成立于1910 年，是全球工业气体供应商。1983年，TNSC在开展传统工业气体业务的同时另外启动了MOCVD业务。
