Janji desain chip yang lebih murah dan lebih canggih

Enkris Semikonduktor, epi-foundry wafer GaN yang berbasis di Suzhou Industrial Park, Cina, telah mendemonstrasikan serangkaian epiwafer HEMT GaN-on-Si 300mm berkualitas tinggi.

Dikatakan memiliki keseragaman ketebalan yang sangat baik dan wafer bow rendah untuk aplikasi daya 200V, 650V, dan 1200V, pengembangan ini dapat membuka jalan bagi pemrosesan perangkat menggunakan saluran yang kompatibel dengan CMOS 300mm yang lebih canggih.

Perangkat listrik GaN komersial berdasarkan GaN-on-Si HEMT teknologi semakin populer untuk berbagai aplikasi seperti elektronik konsumen, elektronik industri dan pusat data, serta di sektor energi, otomotif, dan mobilitas. Didorong oleh pengurangan biaya dan integrasi yang lebih canggih sirkit desain, industri sekarang bergerak menuju ukuran wafer yang lebih besar.

Menyusul kesuksesan peluncuran epiwafer HEMT HV 200mm GaN-on-Si komersial pada tahun 2014, Enkris Semikonduktor kini telah berhasil mentransfer proses epitaksi AlGaN/GaN HEMT ke substrat Si 300mm, dengan tetap menjaga keseragaman ketebalan dan busur wafer rendah dalam jarak 50µm. Pengukuran kerusakan tegangan vertikal menunjukkan bahwa wafer cocok untuk aplikasi daya 200V, 650V, dan 1200V.

Struktur lapisan epitaxial HEMT GaN-on-Si 300mm yang diadopsi terlihat untuk memecahkan masalah utama retak/busur wafer dan cacat kristal tinggi. Pertumbuhan dimulai dengan lapisan nukleasi AlN, diikuti oleh tumpukan pelepas regangan, saluran GaN, penghalang AlGaN dan tutup GaN. Puncak XRD AlN(002) yang sempit dan keseragaman FWHM yang baik menunjukkan kualitas kristal yang tinggi di seluruh wafer 300mm, menurut perusahaan.

“Berkat lapisan nukleasi AlN kami yang dioptimalkan, kami dapat memproduksi epiwafer HEMT berbasis GaN bebas retak yang memenuhi persyaratan arus bocor pada substrat Si ukuran besar hingga 300mm,” kata Dr Kai Cheng, CEO Enkris. “Meskipun ada tantangan dalam proses epitaksi, manajemen regangan, dan kontrol cacat saat pindah ke ukuran wafer 300mm, kami telah mencapai kualitas struktural dan sifat listrik yang sangat baik dalam struktur HEMT AlGaN/GaN. Hal ini tentunya akan mendorong pengembangan sirkuit terpadu berdaya tinggi untuk menghasilkan sistem-on-chip dan selanjutnya mengurangi biaya perangkat daya GaN.