imec启动了一项新的开放式创新项目，专注于低压和高压功率电子器件的300mm GaN（氮化镓）技术。该项目旨在提升GaN器件性能，同时降低制造成本，标志着功率半导体行业向前迈出了重要一步。
对于功率电子、半导体和代工生态系统领域而言，这一进展凸显了向300mm GaN晶圆加工的关键转变，这将加速GaN在汽车、数据中心和可再生能源应用中的普及。
300mm GaN项目是imec GaN功率电子工业联盟计划（IIAP）的一部分，其首批合作伙伴包括AIXTRON、格罗方德、科磊（KLA）、新思科技和Veeco等主要企业。此次合作将专注于开发与300mm晶圆兼容的GaN外延生长和高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺流程。
“过渡到300mm晶圆的好处不仅仅是扩大生产规模和降低制造成本，”imec GaN电力电子项目研究员兼项目总监Stefaan Decoutere表示，“我们兼容CMOS的GaN技术现在可以接入300mm最先进的设备，这将使我们能够开发更先进的基于GaN的功率器件。例如，用于负载点转换器的大幅缩小的低压p-GaN栅极HEMT，支持CPU和GPU的节能配电。”
从200mm晶圆过渡到300mm晶圆，可以实现更高的产量、更好的均匀性，并与现有的CMOS基础设施兼容——这对于降低成本和实现与其他技术的集成至关重要。新项目以imec在200mm GaN领域的专业知识为基础，旨在为低压和高压应用建立一个300mm基准平台。
初期工作将专注于开发基于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工艺步骤。下一阶段将致力于开发高压（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。
同时，随着项目规模扩展到300mm，对晶圆翘曲和机械强度的控制是首要考虑的问题。imec预计到2025年底，其洁净室将全面具备300mm GaN产能。
“300mm GaN开发的成功还取决于能否建立强大的生态系统，并共同推动从300mm GaN生长和工艺集成到封装解决方案的创新，”Stefaan Decoutere补充道，“因此，我们很高兴宣布AIXTRON、格罗方德、科磊（KLA）、新思科技和Veeco成为我们300mm GaN开放研发项目的首批合作伙伴，并希望很快迎来更多合作伙伴。”
通过整合领先的设备和设计公司，imec旨在加速GaN功率器件向大规模、经济高效的制造转型，为各行各业更高效、更紧凑、更可持续的电子产品铺平道路。
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