imec启动300mm GaN功率电子项目

近日，imec宣布启动一项全新的开放式创新项目，专注于300mm氮化镓（GaN）技术的研发。该项目旨在提升低压和高压功率电子器件的性能，同时降低制造成本，为功率半导体行业带来新的突破。

据imec透露，这一项目是其GaN功率电子工业联盟计划（IIAP）的重要组成部分，吸引了包括AIXTRON、格罗方德、科磊（KLA）、新思科技和Veeco等在内的多家行业龙头企业参与合作。这些企业将共同致力于开发与300mm晶圆兼容的GaN外延生长技术和高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺流程。

imec GaN电力电子项目研究员兼项目总监Stefaan Decoutere表示：“从200mm转向300mm晶圆的优势不仅在于扩大生产规模和降低成本，还在于能够利用最先进的300mm设备，开发更先进的GaN功率器件。”例如，用于负载点转换器的低压p-GaN栅极HEMT技术，将显著提升CPU和GPU的节能配电能力。

从200mm到300mm晶圆的转变，不仅能提高产量和均匀性，还能与现有的CMOS基础设施兼容，这对降低成本和实现技术集成至关重要。项目初期将聚焦于基于300mm Si(111)衬底的横向p-GaN HEMT技术，用于低压（100V及以上）功率器件，并解决p-GaN刻蚀和欧姆接触形成等关键技术问题。后续阶段则将开发高压（650V及以上）GaN-on-QST技术，采用与CMOS兼容的工程衬底和多晶AlN核心。

此外，随着晶圆尺寸的扩大，控制晶圆翘曲和机械强度成为项目的重要挑战。imec预计到2025年底，其洁净室将全面具备300mm GaN生产能力。Stefaan Decoutere补充道：“300mm GaN技术的成功开发需要一个强大的生态系统支持，我们期待更多合作伙伴的加入，共同推动从材料生长到封装解决方案的全面创新。”

通过整合领先的设备和设计公司，imec希望加速GaN功率器件向大规模、经济高效制造的转型，为汽车、数据中心和可再生能源等领域提供更高效、更紧凑、更可持续的电子解决方案。