AZZURRO副總裁Erwin Ysewijn：推廣大尺寸GaN-on-Si晶圓　訴求生產(chǎn)時間與成本雙贏

　　來自德國的AZZURRO成立于2003年，主要是提供新型態(tài)晶圓給功率半導(dǎo)體與LED廠商使用。AZZURRO擁有獨家專利氮化鎵上矽（GaN-on-Si）的技術(shù)，他們的方式是先在矽基板上長出以GaN材料為基礎(chǔ)的緩沖層（buffer layer），然后可再依LED或功率半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)的不同應(yīng)用，于此晶圓上生成GaN薄膜。該公司指出，現(xiàn)階段已可以在6吋（150mm）的矽基板生成GaN on Si晶圓，甚至往8吋（200 mm）挑戰(zhàn)，LEDinside預(yù)期這種新的制程，可有效解決現(xiàn)有LED生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)移到矽基板LED制程的困難。LEDinside 有幸專訪到AZZURRO 行銷業(yè)務(wù)副總裁 Erwin Ysewijn先生，分享AZZURRO的技術(shù)與經(jīng)驗。

　　Mr. Erwin Ysewijn， VP Sales& Market of AZZURRO

　　GaN-on-Si技術(shù)難點與成本節(jié)省效益

　　GaN-on-Si可說是LED產(chǎn)業(yè)近來熱門的話題，成熟度一直在提高，是未來發(fā)展的技術(shù)之一。不過，LEDinside分析，由于目前技術(shù)上的困難度聚焦在材料的熱膨脹系數(shù)與晶格錯位，因為矽基板和GaN的熱膨脹系數(shù)不同，在制程中會因為兩種材質(zhì)間的晶格錯位而產(chǎn)生應(yīng)力，進而形成曲度（bow）、裂痕（crack）與薄膜厚度不均的問題。這些問題要克服有一定的難度，不是一般的LED廠商獨立可以完成，過去一直未能在LED業(yè)界整個廣泛應(yīng)用，但如果能夠克服上述問題并且順利的在矽基板上生成Gan層的LED晶圓（外延片），可以受惠于矽基板的傳導(dǎo)性佳優(yōu)點，屆時打造出來的LED，其產(chǎn)生的熱能少，有助于簡化LED應(yīng)用產(chǎn)品上的散熱設(shè)計。LEDinside認為，此舉更能提高LED晶圓的波長一致性與厚度均勻性，使得波長更集中，大幅降低磊晶廠的后段檢測成本，并可大幅提升良率。根據(jù)AZZURRO的說法，如果以6吋的Gan-on Si基板與藍寶石基板所生成的LED做比較，近期成熟技術(shù)來估算，前者的成本可以減少最高達75%，節(jié)省成本的效益明顯。

　　從AZZURRO公布的GaN on Si晶圓數(shù)據(jù)來看，在150mm（6吋）的晶圓片時，其曲度標準差降低到僅為0.764%，相較于4吋藍寶石基板的近乎于1.0%，表現(xiàn)更顯優(yōu)異，而且還有機會再精進。相較于藍寶石基板來說，使用矽基板，除了成本上的優(yōu)勢外，LED廠商能利用現(xiàn)有的矽晶圓制程技術(shù)，在切割等后段制程技術(shù)都能因應(yīng)支援。

　　此外，生產(chǎn)復(fù)晶結(jié)構(gòu)LED （flip chip LED）時，矽晶材質(zhì)比藍寶石更易移除，生產(chǎn)周期不僅可顯著縮短，還能獲得更佳的良率。LED廠商為了節(jié)省成本與生產(chǎn)時間 ，轉(zhuǎn)為考慮使用大尺寸基板下，矽基板就占有相當(dāng)好的優(yōu)勢。

　　GaN-on-Si市場發(fā)展

　　AZZURRO看好臺灣擁有完整的LED產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，予以特別重視，不僅于臺灣成立技術(shù)與客戶服務(wù)團隊，協(xié)助客戶制程轉(zhuǎn)換。AZZURRO表示，在客戶采用GaN on Si 制程時， AZZURRO將支援客戶完成磊晶生長階段，并預(yù)估客戶僅需再8到16周進行后段的芯片制程階段。

　　編輯觀點

　　觀察2012年GaN-on-Si市場發(fā)展，目前受限于大尺寸藍寶石基板生產(chǎn)與技術(shù)難以發(fā)展，6吋以上藍寶石基板價格也高，大多數(shù)LED廠商仍使用2吋與4吋的基板。然而，目前全球各國一線LED磊晶廠商皆在進行GaN on Si晶圓實驗階段。除此之外，歐美廠商也于2012年加快6吋GaN on Si晶圓產(chǎn)線建立，量產(chǎn)階段完成后，性價比與發(fā)光效率更能達到雙贏。

　　LEDinside認為，透過這種新技術(shù)的快速引進，對于LED產(chǎn)業(yè)而言，是降低成本與提高產(chǎn)能的新方法。同時，既有生產(chǎn)設(shè)備有機會加值轉(zhuǎn)換到新制程。長期來看，整體產(chǎn)出、單位成本都會繼續(xù)往下走，而市場的應(yīng)用需求能否與何時可大幅增加，相信是未來最重要的議題。