QST(Qromis Substrate Technology)基板之所以能減少製程中的翹曲和破片問題,主要歸功於其與氮化鎵(GaN)磊晶層之間更緊密的熱膨脹係數(CTE)匹配。相較於傳統的矽基板,QST 基板的 CTE 更接近 GaN,這意味著在製程中的高溫環境下,QST 基板和 GaN 層的膨脹或收縮程度更為一致,從而降低了因熱應力引起的翹曲和破片風險。這種優勢對於晶圓代工廠實現高良率的量產至關重要。
相較於碳化矽(SiC)基板,QST 基板除了具有成本優勢外,在降低翹曲和破片問題方面也更具優勢。雖然 SiC 基板也被廣泛應用於 GaN 功率元件,但 QST 基板在 CTE 匹配方面的優勢使其在高電壓應用中更具穩定性。特別是對於需要處理 650V 以上電壓轉換的應用,QST 基板能夠提供更高的功率密度和可靠性,這也是世界先進選擇 QST 基板而非 SiC 基板的重要原因之一。
透過使用 QST 基板,晶圓代工廠能夠更容易地實現更大尺寸晶圓的量產。以世界先進為例,其採用 QST 基板後,能夠生產罕見的 8 吋氮化鎵晶圓。相較於主流的 6 吋晶圓,8 吋晶圓的可切割面積更大,能夠生產更多的晶片,進而降低單位成本。這不僅提升了生產效率,也為高鐵、電動車等高功率應用提供了更具成本效益的解決方案。預計在 2022 年上半年,世界先進將成為台灣主要量產 8 吋氮化鎵晶圓的業者之一,進一步鞏固其在氮化鎵功率元件市場的地位。
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