【洞察】磷化铟衬底技术进步 推动市场规模快速增长
未来,在数据中心、5G通信、可穿戴设备等新兴市场需求的带动下,磷化铟衬底市场规模将持续扩大,成本也将随着规模效应而降低,进一步促进下游应用领域的发展。
磷化铟衬底是重要的III-V族化合物半导体衬底材料,主要是由于磷化铟系元素周期表上的III族元素的化合物。相比硅、锗单元素半导体衬底,磷化铟衬底在高频、高功耗、高压、高温性能方面更为优异,但是制造成本更为高昂。
磷化铟衬底生产需要经过多晶合成、单晶生长后再经过切割、磨边、研磨、抛光、清洗等多道工艺后真空封装成品,其中多晶合成、单晶晶体生长是核心工艺。(1)多晶合成:由于自然界中不存在天然的磷化铟多晶,因此首先需要通过人工合成制备磷化铟多晶,将两种高纯度的单质元素按一定比例装入PBN坩埚中,在高温高压环境下合成磷化铟多晶。(2)单晶生长:垂直梯度冷凝法(VGF)生产单晶是主流且最为高效的方法之一,相较其他方法而言,VGF法的先进之处如下:VGF法生长的单晶直径最大可达8英寸,生长的晶体较为均匀且位错密度较低;VGF法取消了机械传动结构,能以更低成本稳定生产单晶。
20世纪90年代以来,磷化铟技术得以迅速发展,并逐渐成为主流半导体材料之一。由于下游市场需求有限以及成本较高,磷化铟衬底市场规模相对较小。根据新思界产业研究中心发布的《2022年全球及中国磷化铟衬底产业深度研究报告》显示,2021年,全球磷化铟衬底市场规模还不到10亿元,年出货量约为65万片(折合2英寸)。未来,在数据中心、5G通信、可穿戴设备等新兴市场需求的带动下,磷化铟衬底市场规模将持续扩大,成本也将随着规模效应而降低,进一步促进下游应用领域的发展。
近年来,为推动半导体产业发展,进一步促进国民经济持续健康发展,我国推出了一系列支持半导体材料产业发展的政策,如《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》、《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》、《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》、《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》、《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》、《国家集成电路产业发展推进纲要》等。由此可见,磷化铟衬底材料行业前景光明。
新思界产业研究员认为,磷化铟衬底的性能会直接影响下游芯片和器件产品的各项性能,尤其是在芯片和器件尺寸不断缩小的趋势下,磷化铟衬底的位错密度、电阻率均匀性、平整度、表面颗粒度等核心性能指标将直接影响到器件的良率和成本,影响到其在下游应用领域的产业化进程。因此,磷化铟衬底厂商需要不断研发新的技术和工艺,以持续提升产品的性能指标,满足下游外延、芯片和器件企业的需求。
原文标题 : 【洞察】磷化铟衬底技术进步 推动市场规模快速增长
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