Imec, belgijski instytut badawczy z Leuven, ogłosił 6 października 2025 roku program wdrożenia produkcji 300-milimetrowych wafli z azotku galu (GaN) we współpracy z partnerami. Inicjatywa skupia się na rozwoju tranzystorów HEMT i procesów epitaksjalnych dla układów niskiego i wysokiego napięcia, z celem obniżenia kosztów i zwiększenia efektywności energetycznej w elektronice mocy.
Imec i partnerzy w programie 300-mm wafli GaN
Program realizowany jest z udziałem AIXTRON, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys oraz Veeco. Technologia GaN, stosowana od lat 90. w diodach LED i od początku XXI wieku w tranzystorach mocy, zyskuje znaczenie w szybkich ładowarkach i zasilaczach komputerowych. Wdrożenie na wafle 300 mm ma umożliwić skalowanie produkcji i nowocześniejsze projekty układów.
Faza 1 programu Imec – platforma dla niskiego napięcia
Pierwszy etap obejmuje podstawową platformę technologiczną dla tranzystorów p-GaN HEMT na poziomie około 100 V, opartą na podłożach 300 mm Si(111). Trwają prace nad modułami procesowymi, w tym wytrawianiem p-GaN. Etap zakłada opracowanie zestawów masek i testy, przed przejściem do fazy drugiej.
Faza 2 i wyzwania w produkcji GaN wysokiego napięcia
Drugi etap dotyczy elementów na 650 V i wyższe, z wykorzystaniem podłoży półspecjalnych 300 mm z polikrystalicznym rdzeniem AlN, zgodnych z CMOS QST. Kluczowe wyzwania to kontrola odkształceń wafli i ich wytrzymałość mechaniczna. Pełna gotowość produkcyjna planowana jest na koniec 2025 roku.
Zastosowania i implikacje programu Imec GaN
Technologia GaN wspiera rozwój przetwornic DC/DC, inwerterów i zasilaczy dla centrów danych, gdzie miniaturyzacja i efektywność energetyczna są priorytetem. Program może przyspieszyć adopcję GaN w przemyśle, podobnie jak wcześniejsze inicjatywy, np. Infineon.
Faza programu |
Kluczowe elementy |
Napięcie |
Podłoże |
Faza 1 |
p-GaN HEMT, moduły procesowe, wytrawianie p-GaN |
~100 V |
300 mm Si(111) |
Faza 2 |
Elementy wysokiego napięcia, zestawy masek |
650 V+ |
300 mm AlN polikrystaliczny |
Podsumowanie: Imec 300-mm wafle GaN – wdrożenie z partnerami
Imec uruchamia program produkcji 300-mm wafli GaN z AIXTRON, GlobalFoundries i innymi, z fazami dla niskiego i wysokiego napięcia. Gotowość na koniec 2025 roku, z naciskiem na efektywność w elektronice mocy.