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imec啟動300mm GaN項目，開發先進功率器件并降低制造成本

人工智能cmos愛思強集成電路

imec啟動300mm GaN項目，開發先進功率器件并降低制造成本

當地時間10月6日 ， 全球領先的納米電子和數字技術研究和創新中心——比利時微電子研究中心（imec）宣布 ， 歡迎 AIXTRON、GlobalFoundries、KLA Corporation、Synopsys 和 Veeco 成為其 300 毫米氮化鎵 （GaN） 低壓和高壓電力電子應用開放式創新計劃軌道的首批合作伙伴 。

△AIXTRON（愛思強）的300mm硅基氮化鎵晶圓 ， 在imec進行p-GaN蝕刻后 ， 在KLA公司的8系列/CIRCLTM工具上進行檢查 。
據介紹 ， 該項目是imec關于GaN電力電子的工業附屬計劃（IIAP）的一部分 ， 旨在開發300mm GaN外延生長 ， 以及低壓和高壓GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）工藝流程 。 使用300mm襯底不僅可以降低GaN器件的制造成本 ， 還可以開發更先進的電力電子器件 ， 例如用于CPU和GPU的高效低壓負載點轉換器 。
最近市場推出的基于GaN的快速電池充電器凸顯了GaN技術在電力電子應用中的潛力 。 在GaN外延增長、GaN器件和集成電路制造、可靠性和穩健性以及系統級優化方面取得的持續進展的支持下 ， 氮化鎵技術有望實現新一代電力電子產品 。 與硅基解決方案相比 ， 這些解決方案將以更小的外形尺寸、更輕的重量和卓越的能量轉換效率進入市場 。 例如 ， 用于汽車應用的車載充電器和DC/DC轉換器、太陽能電池板的逆變器以及用于電信和人工智能數據中心的配電系統——基于氮化鎵的構建塊為社會的整體脫碳、電氣化和數字化做出了貢獻 。
GaN技術發展的一個顯著趨勢是向更大的晶圓直徑轉變 ， 現在的尺寸大多在 200 毫米 。 imec 正在其 200 毫米專業知識的基礎上邁出下一步 ， 推出 300 毫米GaN項目 。 imec 氮化鎵電力電子項目研究員兼項目總監 Stefaan Decoutere 表示：“過渡到 300 毫米晶圓的好處不僅僅是擴大生產規模和降低制造成本 。 我們兼容 CMOS 的 GaN 技術現在可以使用 300 毫米最先進的設備 ， 這將使我們能夠開發更先進的基于 GaN 的功率器件 。 例如 ， 用于負載點轉換器的激進擴展低壓 p-GaN 柵極 HEMT ， 支持 CPU 和 GPU 的節能配電 。 ”
作為 300mm GaN 計劃的一部分 ， 將首先使用 300mm Si作為襯底 ， 為低壓應用（100V 及以上）建立基線橫向 p-GaN HEMT 技術平臺 。 為此 ， 以 p-GaN 蝕刻和歐姆觸點形成為中心的工藝模塊工作正在進行中 。 后來 ， 高壓應用成為目標 。 對于 650V 及以上 ， 開發將使用 300mm 半規格和 CMOS 兼容的 QST? 工程基板（一種具有多晶 AlN 磁芯的材料） 。 在開發過程中 ， 對 300 毫米晶圓弓形及其機械強度的控制是首要關注的問題 。
300mm GaN 計劃是在成功的 300mm 晶圓處理測試和掩模組開發之后推出的 。 imec 預計到 2025 年底 ， 其潔凈室將安裝完整的 300 毫米GaN生產線 。 Stefaan Decoutere補充道：“300毫米GaN開發的成功還取決于建立強大的生態系統并共同推動從300毫米GaN增長和工藝集成到封裝解決方案的創新的能力 。 “因此 ， 我們很高興地宣布AIXTRON愛思強、GlobalFoundries、KLA Corporation、Synopsys和Veeco成為我們300mm GaN開放研發計劃的首批合作伙伴 ， 并希望盡快歡迎更多合作伙伴 。 因為開發先進的GaN電力電子器件需要設計、外延、工藝集成和應用之間的緊密耦合——事實證明 ， 這種耦合對于我們在 200 毫米GaN方面的開創性工作至關重要 。 ”【imec啟動300mm GaN項目，開發先進功率器件并降低制造成本】編輯：芯智訊-林子  來源：imec

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