Imec startet 300-mm-GaN-Programm für Leistungselektronik
Das belgische Forschungszentrum Imec hat ein neues 300-mm-Gallium-Nitrid-(GaN)-Programm gestartet, das die Weiterentwicklung von Leistungselektronik und die Senkung der Herstellungskosten zum Ziel hat.
Zu den ersten Partnern der Initiative zählen Aixtron, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys und Veeco. Das Projekt ist Teil von Imecs Industrial Affiliation Program (IIAP) im Bereich GaN-Leistungselektronik.
Der neue Programmschwerpunkt konzentriert sich auf die Entwicklung von 300-mm-GaN-Epitaxie- und Prozessabläufen für nieder- und hochvoltige High-Electron-Mobility-Transistoren (HEMTs). Durch den Wechsel auf 300-mm-Substrate sollen künftig leistungsfähigere und kosteneffizientere Bauelemente produziert werden – darunter niedrigvoltige Point-of-Load-Wandler für CPUs und GPUs.
„Der Übergang zu 300-mm-Wafern bietet Vorteile, die über höhere Produktionsvolumina und geringere Kosten hinausgehen. Unsere CMOS-kompatible GaN-Technologie kann nun auf modernste 300-mm-Anlagen zugreifen, um fortschrittlichere GaN-Leistungsbauelemente zu entwickeln – etwa skalierte p-GaN-Gate-HEMTs für den Einsatz in energieeffizienten Point-of-Load-Wandlern“, erklärt Stefaan Decoutere, Fellow und Programmdirektor für GaN-Leistungselektronik bei Imec.
Zunächst soll eine lateral p-GaN-HEMT-Plattform für Niederspannungsanwendungen ab 100 V entwickelt werden, basierend auf 300-mm-Siliziumsubstraten. In einem zweiten Schritt folgen Hochvolt-Bauelemente (ab 650 V) auf CMOS-kompatiblen QST-Substraten.
Imec plant, die vollständige 300-mm-GaN-Fertigungsausrüstung bis Ende 2025 in seinem Reinraum zu installieren. Entscheidend für den Erfolg sei laut Imec die enge Zusammenarbeit innerhalb des Ökosystems – von Epitaxie und Prozessintegration bis hin zu Packaging-Lösungen.
„Der Erfolg des 300-mm-GaN-Programms hängt von einem starken Ökosystem ab, das gemeinsam Innovationen von der Materialentwicklung bis zum Packaging vorantreibt“, so Decoutere weiter. „Wir freuen uns, Aixtron, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys und Veeco als erste Partner begrüßen zu dürfen – und hoffen, dass bald weitere folgen.“
