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近日，杭州镓仁半导体有限公司（以下简称“镓仁半导体”）基于自主研发的SCIENCE系列VB法长晶设备，全球首次实现12英寸氧化镓晶体等径生长。这是继全球首发8英寸氧化镓衬底及同质外延片之后，公司在大尺寸氧化镓材料领域的又一重要进展。

图1 镓仁半导体12英寸氧化镓晶体

等径生长是晶体走向产业化的重要一步。只有形成直径恒定的等径段，晶锭才具备连续稳定、可直接用于切磨加工的有效部分。等径段越厚，单根晶锭可切割出的合格衬底片越多，单片衬底的成本就越低。同时，12英寸氧化镓衬底与主流硅产线兼容度高，可大幅降低下游的设备投资和产线切换成本，缩短研发周期。这标志着镓仁半导体在“做大”与“做厚”两个维度上取得同步突破，为氧化镓衬底的进一步降本提供可能。

VB法是一种“锅内”生长技术，熔体在固液界面处自下而上逐层凝固，整埚熔体定向结晶为单晶。VB法被视为大规模制备氧化镓的理想方法之一，具有多重优势。晶体在封闭坩埚内一次成型，流程简便且无需复杂操作，晶向选择自由度更高；坩埚可有效抑制氧化镓各向异性诱发的位错、孪晶等缺陷，生长良率更高；同时热场稳定、运行成本低。然而，将原理优势转化为12英寸晶体的等径生长并非易事，实际生长中面临热场与工艺匹配等诸多难题。镓仁半导体自研的SCIENCE系列VB法长晶设备温控精度达±0.1 ℃，具备“设备+工艺包”一体化能力，系统解决上述难题，实现了从2英寸到12英寸晶体的快速迭代。目前，该设备已销售交付多家重要客户，以稳定可靠的性能获得客户与市场的广泛好评，并荣获CSPSD“优秀市场表现奖”。

今年3月，公司实现全球首次8英寸氧化镓同质外延生长，相关成果通过国内外第三方机构权威认证。此次12英寸晶体等径生长的突破，进一步夯实了公司在大尺寸氧化镓领域的技术优势。未来，公司将持续推进12英寸晶锭的加工与性能验证，加快氧化镓衬底从实验室走向规模化量产。

图2 镓仁半导体氧化镓专用VB设备“优秀市场表现”奖牌