Belofte van goedkoper en geavanceerder chipontwerp

Enkris Halfgeleider, een GaN-wafer-epi-gieterij gevestigd in Suzhou Industrial Park, China, heeft een reeks hoogwaardige 300 mm GaN-on-Si HEMT-epiwafers gedemonstreerd.

Deze ontwikkeling heeft een uitstekende uniformiteit van dikte en een lage wafelboog voor stroomtoepassingen van 200 V, 650 V en 1200 V, en zou de weg kunnen effenen voor apparaatverwerking met behulp van meer geavanceerde 300 mm CMOS-compatibele lijnen.

Commerciële GaN-stroomapparaten gebaseerd op GaN-op-Si HEMT technologie winnen aan populariteit voor een breed scala aan toepassingen, zoals consumentenelektronica, industriële elektronica en datacentra, en in de energie-, automobiel- en mobiliteitssector. Gedreven door kostenreductie en geavanceerder geïntegreerd circuit ontwerp, is de industrie nu op weg naar grotere wafelformaten.

Na de succesvolle lancering van commerciële 200 mm GaN-op-Si HV HEMT epiwafers in 2014, heeft Enkris Halfgeleider heeft nu met succes zijn AlGaN/GaN HEMT-epitaxieproces overgebracht naar 300 mm Si-substraten, terwijl de dikte-uniformiteit en de lage wafelboog binnen 50 µm behouden blijven. De verticale spanningsdoorslagmetingen suggereren dat de wafers geschikt zijn voor 200V, 650V en 1200V stroomtoepassingen.

De 300 mm GaN-op-Si HEMT epitaxiale laagstructuur heeft een uiterlijk aangenomen om de belangrijkste problemen van wafelscheuren / boog en hoge kristallijne defecten op te lossen. De groei begint met een AlN-kiemlaag, gevolgd door een trekontlastingsstapel, GaN-kanaal, AlGaN-barrière en GaN-kap. Een smalle XRD AlN(002)-piek en een goede uniformiteit van FWHM duidden volgens het bedrijf op een hoge kristallijne kwaliteit over de hele 300 mm-wafer.

"Dankzij onze geoptimaliseerde AlN-kiemlaag zijn we in staat om scheurvrije, op GaN gebaseerde HEMT-epiwafers te produceren die voldoen aan de lekstroomvereisten op grote Si-substraten tot 300 mm", zegt dr. Kai Cheng, CEO van Enkris. "Ondanks de uitdagingen in het epitaxieproces, stambeheer en defectcontrole bij het verplaatsen naar een wafergrootte van 300 mm, hebben we uitstekende structurele kwaliteit en elektrische eigenschappen bereikt in de AlGaN/GaN HEMT-structuren. Dit zal zeker de ontwikkeling van krachtige geïntegreerde schakelingen aanmoedigen om systeem-op-chip te leveren en de kosten van GaN-vermogensapparaten verder te verlagen.