L’imec lance un programme de puces GaN de puissance sur tranches de 300 mm
Ce programme de l’institut de recherche belge, qui vise à développer des puces GaN de puissance et à en réduire les coûts de fabrication, est rejoint par Aixtron, GlobalFoundries, KLA, Synopsys et Veeco.
L’imec, pôle mondial de recherche et d’innovation en nanoélectronique et technologies numériques basé à Louvain, en Belgique, lance un programme d’innovation ouverte pour développer des semiconducteurs de puissance, basse et haute tension, en nitrure de gallium (GaN) compatible Cmos sur tranches de 300 mm de diamètre. Les groupes Aixtron, GlobalFoundries, KLA, Synopsys et Veeco sont les premiers partenaires de ce programme qui fait partie du programme d’affiliation industrielle de l’imec (IIAP) sur l’électronique de puissance en technologie GaN.
Ce programme a été mis en place pour développer la croissance épitaxiale GaN sur tranches de 300 mm et les flux de procédés des transistors à haute mobilité électronique (HEMT) GaN basse et haute tension. Selon l’imec, l’utilisation de substrats de 300 mm permettra non seulement de réduire les coûts de fabrication des composants GaN, mais aussi de développer des composants d’électronique de puissance plus avancés, tels que des convertisseurs de point de charge (POL) basse tension performants pour CPU et GPU.
© imec
L’institut de recherche belge est persuadé que, forte des progrès constants réalisés dans la croissance épitaxiale du GaN, dans la fabrication de composants et de circuits intégrés en GaN, de même que dans leur fiabilité et leur robustesse, la technologie GaN est en passe de donner naissance à une nouvelle génération de produits d’électronique de puissance, y compris les chargeurs embarqués et les convertisseurs DC/DC pour les applications automobiles, les onduleurs pour panneaux solaires et encore les systèmes de distribution d’énergie pour les centres de données de télécommunications et d’IA.
« Le succès du développement du GaN sur tranches de 300 mm repose sur notre capacité à établir un écosystème robuste et à piloter conjointement l’innovation, de la croissance du GaN 300 mm à l’intégration des procédés, en passant par les solutions de packaging. Nous sommes donc ravis d’annoncer qu’Aixtron, GlobalFoundries, KLA, Synopsys et Veeco sont les premiers partenaires de notre programme de R&D ouvert sur le GaN 300 mm et espérons accueillir d’autres partenaires prochainement. Le développement d’une électronique de puissance avancée basée sur le GaN exige une étroite collaboration entre la conception, l’épitaxie, l’intégration des procédés et les applications, une collaboration qui a fait ses preuves et s’est avérée essentielle pour nos travaux pionniers sur le GaN 200 mm », martèle Stefaan Decouter, chercheur et directeur du programme d’électronique de puissance GaN à l’imec.
Dans le cadre du programme GaN 300 mm, une plateforme technologique HEMT p-GaN sera d’abord mise en place pour les applications basse tension (100 V), avant que des applications haute tension ne soient ciblées dans un second temps. Pour ces applications en 650 V et plus, les développements utiliseront des substrats QST (matériau avec un cœur en nitrure d’aluminium polycristallin) de 300 mm compatibles Cmos. Lors de ces développements, le contrôle de la courbure des plaquettes de 300 mm et de leur résistance mécanique sont des priorités.
Le lancement du programme GaN 300 mm fait suite au succès des tests de manipulation des tranches de 300 mm et du développement de masques dédiés. L’imec prévoit d’installer toutes les capacités en 300 mm dans sa salle blanche d’ici la fin de l’année.
