Promessa de design de chip mais barato e sofisticado

Enkris Semicondutores, uma fundição de epi-fundição de GaN wafer sediada no Parque Industrial de Suzhou, China, demonstrou uma série de epiwafers HEMT de 300 mm GaN-on-Si de alta qualidade.

Considerado de excelente uniformidade de espessura e baixo arco de wafer para aplicações de energia de 200V, 650V e 1200V, este desenvolvimento pode abrir caminho para o processamento de dispositivos usando linhas mais sofisticadas de 300mm compatíveis com CMOS.

Dispositivos comerciais de energia GaN baseados em GaN-on-Si HEMT tecnologia estão ganhando popularidade para uma ampla gama de aplicações, como eletrônica de consumo, eletrônica industrial e centros de dados, e nos setores de energia, automotivo e de mobilidade. Impulsionados pela redução de custos e integração mais sofisticada o circuito design, a indústria está agora mudando para tamanhos maiores de wafer.

Após o lançamento bem-sucedido de epiwafers HV HEMT GaN-on-Si de 200 mm comerciais em 2014, a Enkris Semicondutores agora transferiu com sucesso seu processo de epitaxia AlGaN/GaN HEMT para substratos de Si de 300 mm, mantendo a uniformidade da espessura e o baixo arco do wafer dentro de 50 µm. As medições de quebra de tensão vertical sugerem que os wafers são adequados para aplicações de energia de 200V, 650V e 1200V.

A estrutura de camada epitaxial de 300 mm GaN-on-Si HEMT adotada parece resolver os principais problemas de rachadura / curvatura do wafer e defeitos cristalinos elevados. O crescimento começa com uma camada de nucleação de AlN, seguida por uma pilha de alívio de tensão, canal de GaN, barreira AlGaN e capa de GaN. Um pico estreito de XRD AlN (002) e uma boa uniformidade de FWHM indicaram uma alta qualidade cristalina em todo o wafer de 300 mm, de acordo com a empresa.

“Graças à nossa camada de nucleação de AlN otimizada, somos capazes de produzir epiwafers HEMT à base de GaN sem rachaduras que atendem aos requisitos de corrente de fuga em substratos de Si de tamanho grande de até 300 mm”, disse o Dr. Kai Cheng, CEO da Enkris. “Apesar dos desafios no processo de epitaxia, gerenciamento de deformação e controle de defeitos ao mudar para o tamanho de wafer de 300 mm, alcançamos excelente qualidade estrutural e propriedades elétricas nas estruturas AlGaN / GaN HEMT. Isso certamente incentivará o desenvolvimento de circuitos integrados de alta potência para gerar sistema no chip e reduzir ainda mais o custo dos dispositivos de energia GaN.