12英寸氮化镓，巨头宣布

镜花水月

来源：内容来自编译自imec-int 。 
近日，imec正式宣布，AIXTRON、GlobalFoundries、KLA Corporation、Synopsys和Veeco成为其300毫米氮化镓（GaN）低压和高压电力电子应用开放创新计划的首批合作伙伴。
该项目聚焦低压与高压电力电子应用，是 imec 氮化镓电力电子工业联盟计划（IIAP）的组成部分，其设立目的是研发 300 毫米氮化镓外延生长技术，以及低压、高压氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺流程。采用 300 毫米衬底不仅能降低氮化镓器件的制造成本，还将推动更先进电力电子器件的研发，例如用于中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）的高效低压负载点转换器。


近年来，基于氮化镓的快速电池充电器已正式推向市场，这一现象凸显了氮化镓技术在电力电子应用中的潜力。在氮化镓外延生长、器件与集成电路制造、可靠性与稳定性，以及系统级优化等领域持续取得进展的支撑下，氮化镓技术正有望催生新一代电力电子产品。与基于硅（Si）的解决方案相比，这类产品将以更小的外形尺寸、更轻的重量和更优异的能量转换效率进入市场。具体应用实例包括：汽车领域的车载充电器与直流 - 直流（DC/DC）转换器、太阳能电池板的逆变器，以及电信与人工智能（AI）数据中心的配电系统 —— 在这些领域，基于氮化镓的核心组件将为社会整体的脱碳、电气化与数字化进程贡献力量。


氮化镓技术发展的一个显著趋势是晶圆直径向更大尺寸演进，目前市场上的产能主要集中在 200 毫米规格。依托自身在 200 毫米氮化镓领域的技术积累，imec 推出 300 毫米氮化镓项目，迈出了技术发展的下一步。imec 氮化镓电力电子项目研究员兼项目总监斯特凡・德库泰尔（Stefaan Decoutere）表示：“向 300 毫米晶圆转型的优势不仅限于扩大产能和降低制造成本。我们的互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容型氮化镓技术，如今可借助 300 毫米尖端设备，研发更先进的氮化镓基电力器件。例如，可用于负载点转换器的小尺寸低压 p 型氮化镓栅极高电子迁移率晶体管（p-GaN gate HEMT），这类器件将为 CPU 和 GPU 的高效配电提供支持。”


作为 300 毫米氮化镓项目的一部分，imec 将首先以 300 毫米硅（111）为衬底，为低压应用（100 伏特及以上）搭建横向 p 型氮化镓栅极高电子迁移率晶体管（lateral p-GaN HEMT）基准技术平台。目前，围绕 p 型氮化镓刻蚀和欧姆接触形成的工艺模块研发工作正在推进中。后续，项目将进一步瞄准高压应用场景：针对 650 伏特及以上的高压需求，研发工作将采用 300 毫米半规格衬底，以及与 CMOS 兼容的 QST工程衬底（一种以多晶氮化铝（AlN）为核心的材料）。在整个研发过程中，300 毫米晶圆的翘曲度控制及其机械强度是需要重点关注的核心问题。


imec 在成功完成 300 毫米晶圆处理测试与掩模版研发后，正式启动了此次 300 毫米氮化镓项目，并计划于 2025 年底前在其 300 毫米洁净室中全面部署相关技术能力。斯特凡・德库泰尔补充道：“300 毫米氮化镓技术研发的成功，还取决于能否构建一个稳健的生态系统，并联合推动从 300 毫米氮化镓生长、工艺集成到封装解决方案的全链条创新。因此，我们非常荣幸地宣布 AIXTRON、格芯、科磊、新思科技和维易科成为我们 300 毫米氮化镓开放式研发项目的首批合作伙伴，也期待未来能有更多伙伴加入。因为先进氮化镓电力电子器件的研发，需要设计、外延、工艺集成与应用之间的紧密协作 —— 这种协作对于我们在 200 毫米氮化镓领域的开创性工作而言，已被证明是至关重要的。”


https://www.imec-int.com/en/press/imec-launches-300mm-gan-program-to-develop-power-devices
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镜花水月

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