Promessa di un design del chip più economico e sofisticato

Encris Semiconduttore, una fonderia di epi-wafer GaN con sede a Suzhou Industrial Park, in Cina, ha dimostrato una serie di epiwafer GaN-on-Si HEMT da 300 mm di alta qualità.

Considerato di eccellente uniformità di spessore e arco di wafer basso per applicazioni di potenza da 200 V, 650 V e 1200 V, questo sviluppo potrebbe aprire la strada all'elaborazione dei dispositivi utilizzando linee compatibili con CMOS da 300 mm più sofisticate.

Dispositivi di potenza GaN commerciali basati su HEMT GaN-on-Si la tecnologia stanno guadagnando popolarità per un'ampia gamma di applicazioni come l'elettronica di consumo, l'elettronica industriale e i data center, nonché nei settori dell'energia, automobilistico e della mobilità. Spinto dalla riduzione dei costi e da un'integrazione più sofisticata circuito design, l'industria si sta ora spostando verso wafer di dimensioni maggiori.

Dopo il successo del lancio degli epiwafer commerciali HEMT GaN-on-Si da 200 mm nel 2014, Enkris Semiconduttore ha ora trasferito con successo il suo processo di epitassia AlGaN/GaN HEMT su substrati di Si da 300 mm, mantenendo l'uniformità dello spessore e la bassa curvatura del wafer entro 50 µm. Le misurazioni della rottura della tensione verticale suggeriscono che i wafer sono adatti per applicazioni di alimentazione a 200 V, 650 V e 1200 V.

La struttura dello strato epitassiale HEMT GaN-on-Si da 300 mm adottata sembra risolvere i problemi chiave del cracking/arco dei wafer e dei difetti ad alto cristallino. La crescita inizia con uno strato di nucleazione di AlN, seguito da uno stack fissacavi, canale GaN, barriera AlGaN e cappuccio GaN. Secondo l'azienda, un picco XRD AlN(002) stretto e una buona uniformità di FWHM indicano un'elevata qualità cristallina su tutto il wafer da 300 mm.

"Grazie al nostro strato di nucleazione di AlN ottimizzato, siamo in grado di produrre epiwafer HEMT a base di GaN senza crepe che soddisfano i requisiti di corrente di dispersione su substrati di Si di grandi dimensioni fino a 300 mm", ha affermato il dott. Kai Cheng, CEO di Enkris. “Nonostante le sfide nel processo di epitassia, nella gestione della deformazione e nel controllo dei difetti quando si passa a dimensioni di wafer di 300 mm, abbiamo ottenuto un'eccellente qualità strutturale e proprietà elettriche nelle strutture HEMT AlGaN/GaN. Ciò incoraggerà sicuramente lo sviluppo di circuiti integrati ad alta potenza per produrre system-on-chip e ridurre ulteriormente il costo dei dispositivi di alimentazione GaN.