Imec heeft een nieuw onderzoeksprogramma opgestart rond galliumnitride chips op 300mm-wafers. Het doel is om efficiëntere stroomomzettingscomponenten te ontwikkelen en tegelijk de productiekosten te verlagen.
Het Leuvense onderzoekscentrum Imec start een programma rond 300mm GaN-technologie. Deze technologie maakt het mogelijk om kleinere, lichtere en energie-efficiëntere elektronische componenten te bouwen, onder meer voor toepassingen in datacenters, elektrische voertuigen en zonne-energie.
De overstap van 200mm naar 300mm wafers betekent volgens Imec een belangrijke stap vooruit. Grotere wafers maken het mogelijk om meer chips tegelijk te produceren, wat de kosten per component drukt. Tegelijk laat de nieuwe schaal toe om complexere ontwerpen te realiseren, zoals stroomomzetters voor processoren en grafische kaarten.
Ecosysteem voor stroomchips
Imec werkt in het project onder meer aan het verbeteren van het productieproces voor GaN-transistors op basis van zogenaamde high electron mobility transistor (HEMT)-technologie. In eerste instantie ligt de focus op laagspanningscomponenten van 100 volt en meer. In een latere fase volgen toepassingen voor hogere spanningen tot boven 650 volt, bijvoorbeeld voor elektrische voertuigen.
Voor het nieuwe programma investeert Imec in apparatuur voor 300mm-wafers. De eerste tests met de nieuwe waferformaten zijn al succesvol verlopen. De uitrol van volledige productiemogelijkheden wordt tegen eind 2025 verwacht.
Het onderzoekscentrum benadrukt het belang van samenwerking binnen een compleet ecosysteem, van chipontwerp en materiaalgroei tot verpakking van de eindproducten.
De eerste vijf partners in het programma vertegenwoordigen verschillende schakels in de halfgeleiderketen. Het gaat om Aixtron, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys en Veeco.
Met dit initiatief bouwt Imec voort op zijn eerdere onderzoek naar GaN op 200mm-wafers. De uitbreiding naar 300mm moet bijdragen aan efficiëntere, schaalbare en compacter gebouwde stroomcomponenten voor toekomstige elektronische systemen.