可商用，中国商量产8英寸氮化镓晶圆，第三代半导体技术革命到来

因摩尔定律受限。探索、寻求一种新的半导体原材料，成为未来半导体行业能否继续向前推进的重要前提。在此背景下，国产厂商突破技术瓶颈，成功量产出代表新一代半导体技术革命的“8英寸氮化镓晶圆”。

我是柏柏说科技，资深半导体科技爱好者。本期为大家带来的是：大陆半导体厂商量产8英寸氮化镓晶圆。量子芯片、石墨烯晶圆难以投产、商用的原因。

2021年6月5日，坐标：苏州市吴江区汾湖高新区。英诺赛科半导体有限公司举办量产暨研发楼奠基仪式，庆祝8英寸氮化镓晶圆量产成功。

据了解，到2021年年底，英诺赛科的晶圆产能每月可达6000片，这只是英诺赛科的第一期投产目标。到项目完全投产后，英诺赛科的年产能将达到78万片，年产值达120亿元。

氮化镓晶圆是什么呢？其重要性和意义有多大呢？在此之前，为大家科普一下半导体发展的历史。

截至目前，半导体材料共分两代，第一代材料是“元素半导体”，例如硅基、锗基半导体。由于硅元素属性稳定、储量大、且技术也比较成熟，业界往往将硅基半导体作为元素半导体的总称。即“硅基半导体是第一代半导体材料”。

对比第一代半导体材料，第二代半导体材料则比较复杂，第二代半导体材料是化合物半导体。本文要讲的氮化镓晶圆，属于第二代半导体材料。与第一代半导体材料相比，第二代材料的应用范围更广、所制成产品的性能、质量也更佳。

与硅基半导体相比，代表第三次半导体技术革命的氮化镓，所制成产品具备耐高温、高功率、低功耗、制程损耗低的优势。补充一点：半导体材料分为两代，半导体技术分为三代。锗基、硅基半导体属于第一代、第二代技术。目前半导体领域处在第二代技术阶段，第三代技术以氮化镓、碳化硅为主体。

英诺赛科成功量产8英寸氮化镓晶圆，将加速我国半导体行业与第三代半导体技术的对接，缩短与国外未来半导体技术的差距。在经历70多年后，硅基材料的潜力已经被充分挖掘，后劲明显不足。因此，以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料，将会成为引领未来半导体行业的基础原料。

我国成功量产出适用于芯片生产的8英寸氮化镓晶圆，为第三代半导体技术的到来做好准备。但有一点需要注意，8英寸氮化镓晶圆成功量产，并不能解决我们当前被EUV光刻机卡脖子的问题。换句话说，我们要想生产出先进制程的芯片，依旧需要EUV光刻机。不仅仅是现在，未来也是一样。

8英寸氮化镓晶圆量产成功，其意义是为第三代半导体革命的到来做好准备，至少在芯片原料上不会被国外卡脖子。实事求是地说，有关“另辟蹊径、避开光刻机的说法是靠不住的”。拿量子芯片、石墨烯碳基芯片举例。

与硅基、氮化镓等元素、半金属元素相比，量子芯片是一种新的概念。从制程上来看，量子芯片的确可以规避光刻机制造，而且我们也在实验室阶段验证了量子芯片的可行性。但问题是，我们并没有可以配合量子芯片生产的基础建设。不只是量子芯片，石墨烯碳基芯片也是一样。

想要绕开光刻机，我们所付出的时间、精力是巨大的。且不说能否成功，单是成本，便会难倒大批厂商。即便是解决了资金、技术、设备投产等因素，如何规避产品的潜在性问题也是一件很棘手的事情。

尽管我们在光刻机领域中比较落后，但至少有一定的技术基础。比起从零开始，继续攻克光刻机难题是最好的选项。等到时机成熟，再去寻找一种新的可行方式，寻求持平、赶超的机会，显然更好。

此外，实验室所具备的环境、设备，并不能和代工厂的环境、设备相提并论。即便是台积电，也不敢保证自己的代工厂环境可以媲美实验室。量子芯片、石墨烯晶圆只是在实验室中试验、量产成功。代工厂商想要实现石墨烯、量子芯片的量产。设备、环境、技术都要跟上。这便是量子芯片、石墨烯芯片难以投产的原因。

与量子、石墨烯概念不同，氮化镓、碳化硅等半金属元素，是业界公认的第二代半导体原材料。这是因为氮化镓与硅基半导体之间的制程差异并不是很大，两者之间存在连接性。这也是英诺赛科能够大规模量产8英寸氮化镓晶圆、并将其投入使用的原因。

目前我国的光刻机制程已经达到28纳米，芯片代工制程达到10纳米（中芯国际）。有关于28纳米以下制程的光刻机，上海光机所目前正在进行13.5纳米光源的研究，光镜方面长春光机所、清华团队、哈工大正在研制中。双工件台方面有北京华卓精科。我们距离先进制程光刻机的脚步可不是很远。

祝愿国产半导体愈发强大，屹立于世界半导体领域永恒不倒。

对于我国成功实现氮化镓8英寸晶圆的量产，大伙有什么想表达的呢？我们能否在第三代半导体技术中实现持平美国半导体行业的目标呢？欢迎在下方留言评论。我是柏柏说科技，资深半导体科技爱好者。关注我，带你了解更多资讯，学习更多知识。