當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月6日，全球領(lǐng)先的納米電子和數(shù)字技術(shù)研究和創(chuàng)新中心——比利時(shí)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(yīng)用開(kāi)放式創(chuàng)新計(jì)劃軌道的首批合作伙伴。

△AIXTRON（愛(ài)思強(qiáng)）的300mm硅基氮化鎵晶圓，在imec進(jìn)行p-GaN蝕刻后，在KLA公司的8系列/CIRCLTM工具上進(jìn)行檢查。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目是imec關(guān)于GaN電力電子的工業(yè)附屬計(jì)劃（IIAP）的一部分，旨在開(kāi)發(fā)300mm GaN外延生長(zhǎng)，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(kāi)發(fā)更先進(jìn)的電力電子器件，例如用于CPU和GPU的高效低壓負(fù)載點(diǎn)轉(zhuǎn)換器。

最近市場(chǎng)推出的基于GaN的快速電池充電器凸顯了GaN技術(shù)在電力電子應(yīng)用中的潛力。在GaN外延增長(zhǎng)、GaN器件和集成電路制造、可靠性和穩(wěn)健性以及系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化方面取得的持續(xù)進(jìn)展的支持下，氮化鎵技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)新一代電力電子產(chǎn)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(zhuǎn)換效率進(jìn)入市場(chǎng)。例如，用于汽車(chē)應(yīng)用的車(chē)載充電器和DC/DC轉(zhuǎn)換器、太陽(yáng)能電池板的逆變器以及用于電信和人工智能數(shù)據(jù)中心的配電系統(tǒng)——基于氮化鎵的構(gòu)建塊為社會(huì)的整體脫碳、電氣化和數(shù)字化做出了貢獻(xiàn)。

GaN技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著趨勢(shì)是向更大的晶圓直徑轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在的尺寸大多在 200 毫米。imec 正在其 200 毫米專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上邁出下一步，推出 300 毫米GaN項(xiàng)目。imec 氮化鎵電力電子項(xiàng)目研究員兼項(xiàng)目總監(jiān) Stefaan Decoutere 表示：“過(guò)渡到 300 毫米晶圓的好處不僅僅是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和降低制造成本。我們兼容 CMOS 的 GaN 技術(shù)現(xiàn)在可以使用 300 毫米最先進(jìn)的設(shè)備，這將使我們能夠開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的基于 GaN 的功率器件。例如，用于負(fù)載點(diǎn)轉(zhuǎn)換器的激進(jìn)擴(kuò)展低壓 p-GaN 柵極 HEMT，支持 CPU 和 GPU 的節(jié)能配電?！?/p>

作為 300mm GaN 計(jì)劃的一部分，將首先使用 300mm Si作為襯底，為低壓應(yīng)用（100V 及以上）建立基線(xiàn)橫向 p-GaN HEMT 技術(shù)平臺(tái)。為此，以 p-GaN 蝕刻和歐姆觸點(diǎn)形成為中心的工藝模塊工作正在進(jìn)行中。后來(lái)，高壓應(yīng)用成為目標(biāo)。對(duì)于 650V 及以上，開(kāi)發(fā)將使用 300mm 半規(guī)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(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì) 300 毫米晶圓弓形及其機(jī)械強(qiáng)度的控制是首要關(guān)注的問(wèn)題。

300mm GaN 計(jì)劃是在成功的 300mm 晶圓處理測(cè)試和掩模組開(kāi)發(fā)之后推出的。imec 預(yù)計(jì)到 2025 年底，其潔凈室將安裝完整的 300 毫米GaN生產(chǎn)線(xiàn)。Stefaan Decoutere補(bǔ)充道：“300毫米GaN開(kāi)發(fā)的成功還取決于建立強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)并共同推動(dòng)從300毫米GaN增長(zhǎng)和工藝集成到封裝解決方案的創(chuàng)新的能力。“因此，我們很高興地宣布AIXTRON愛(ài)思強(qiáng)、GlobalFoundries、KLA Corporation、Synopsys和Veeco成為我們300mm GaN開(kāi)放研發(fā)計(jì)劃的首批合作伙伴，并希望盡快歡迎更多合作伙伴。因?yàn)殚_(kāi)發(fā)先進(jìn)的GaN電力電子器件需要設(shè)計(jì)、外延、工藝集成和應(yīng)用之間的緊密耦合——事實(shí)證明，這種耦合對(duì)于我們?cè)?200 毫米GaN方面的開(kāi)創(chuàng)性工作至關(guān)重要?！?/p>

編輯：芯智訊-林子 來(lái)源：imec