Promesse d'une conception de puce moins chère et plus sophistiquée

Enkris Semi-conducteurs, une épi-fonderie de plaquettes GaN basée dans le parc industriel de Suzhou, en Chine, a fait la démonstration d'une série d'épiwafers HEMT de 300 mm GaN-on-Si de haute qualité.

Dit d'une excellente uniformité d'épaisseur et d'un faible arc de plaquette pour les applications d'alimentation 200 V, 650 V et 1200 V, ce développement pourrait ouvrir la voie au traitement des dispositifs utilisant des lignes compatibles CMOS 300 mm plus sophistiquées.

Dispositifs commerciaux d'alimentation GaN basés sur GaN-on-Si HEMT sans souci gagnent en popularité pour un large éventail d'applications telles que l'électronique grand public, l'électronique industrielle et les centres de données, ainsi que dans les secteurs de l'énergie, de l'automobile et de la mobilité. Poussé par la réduction des coûts et une intégration plus sophistiquée circuit conception, l'industrie s'oriente maintenant vers des tailles de plaquettes plus grandes.

Après le lancement réussi de plaques épiwafers commerciales GaN-on-Si HV HEMT de 200 mm en 2014, Enkris Semi-conducteurs a maintenant transféré avec succès son processus d'épitaxie AlGaN/GaN HEMT sur des substrats en Si de 300 mm, tout en maintenant l'uniformité de l'épaisseur et la faible courbure de la tranche à moins de 50 µm. Les mesures de claquage de tension verticale suggèrent que les plaquettes conviennent aux applications d'alimentation de 200 V, 650 V et 1200 XNUMX V.

La structure de couche épitaxiale de 300 mm GaN-on-Si HEMT adoptée cherche à résoudre les problèmes clés de la fissuration/de l'arc des plaquettes et des défauts hautement cristallins. La croissance commence par une couche de nucléation AlN, suivie d'un empilement de soulagement de traction, d'un canal GaN, d'une barrière AlGaN et d'un capuchon GaN. Un pic XRD AlN(002) étroit et une bonne uniformité de FWHM ont indiqué une qualité cristalline élevée sur l'ensemble de la plaquette de 300 mm, selon la société.

« Grâce à notre couche de nucléation AlN optimisée, nous sommes en mesure de produire des épiwafers HEMT à base de GaN sans fissures qui répondent aux exigences de courant de fuite sur des substrats Si de grande taille jusqu'à 300 mm », a déclaré le Dr Kai Cheng, PDG d'Enkris. « Malgré les défis du processus d'épitaxie, de la gestion des contraintes et du contrôle des défauts lors du passage à une taille de plaquette de 300 mm, nous avons obtenu une excellente qualité structurelle et des propriétés électriques dans les structures HEMT AlGaN/GaN. Cela encouragera certainement le développement de circuits intégrés haute puissance pour produire des systèmes sur puce et réduire encore le coût des dispositifs d'alimentation GaN.