《法国CEA-Leti开发出高性能、低成本、兼容CMOS的200mm GaN-on-Si工艺技术》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: 张冉冉
  • 发布时间:2024-01-08
  • 目前用于电信或雷达应用的GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)技术是在小型GaN/SiC衬底上进行的,需要在专用的洁净室中进行处理。用于生长GaN层的高性能SiC衬底非常昂贵,而且只提供相对较小的尺寸。

    据R&D World网2023年12月23日消息,CEA Tech下属研究所Leti已开发出一种与CMOS洁净室兼容的200mm硅基氮化镓(GaN-on-Si)工艺技术。该技术既能保持半导体材料的高性能,又使得成本低于现有的碳化硅基氮化镓(GaN-on-SiC)技术。其有效解决了用于生长GaN层的衬底价格高昂、功率密度微小的问题,并实现了从现有的高性能洁净室设施中获益。

    在该研发工作中,开发出的器件专为射频放大器和开关而设计,可用于30GHz左右的应用。与CMOS兼容的200mm硅基SiN/AlN/GaN MIS-HEMT技术在保持高功率密度、高效率、重量轻和结构紧凑的同时,还能够降低设备成本,表现出极大的应用优势。可见,该工艺技术在5G/6G基础设施、卫星通信、无人机探测雷达或地球观测等应用中具有较大的潜力。

    虽然这项工艺技术的可靠性测试才刚刚开始,但 CEA-Leti 将在该领域持续开展研发工作,包括提高其MIS-HEMT晶体管的原始输出功率和效率,集成其改进的工艺模块以提高器件性能并将工作频率提高到100 GHz以上,以及在300mm硅晶片上实现GaN/Si芯片的3D集成。

  • 原文来源:https://www.leti-cea.com/cea-tech/leti/english/Pages/What's-On/Press%20release/iedm-gan.aspx,https://www.rdworldonline.com/about-us/
相关报告
  • 《IGaN和SilTerra演示D-MISHEMT在铸造CMOS工艺中使用200mm GaN-on-Si晶圆》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2018-12-08
    • 新加坡的IGSS GaN Pte Ltd(IGaN)公司和马来西亚SilTerra.Sdn Bhd宣布了他们最近技术转让合作伙伴关系的结果,证明了在CMOS兼容的制造工艺中,使用200mm GaN-on-Si晶圆的D模式MISHEMT器件的电压为650V。独家合作的成果是建立和转移了无金金属化和CMOS兼容的200mm GaN-on-Si金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MISHEMT)制造工艺。 GaN器件用于高功率密度无线功率传输,支持更高的服务器功率,并且氮化镓技术可以释放无线充电应用的潜力,远远超出手机和笔记本电脑等低功耗应用。 IGaN董事长兼首席执行官Raj Kumar表示:“IGaN提供100-200mm GaN-on-Si外延片和200mm CMOS友好型GaN制造工艺,IGaN和SilTerra共同提供加速器,以促进纯硅和基于化合物的技术转换为GaN-on-Si。与SilTerra的新合作伙伴关系使我们能够在2019年初大规模生产这种强大的新技术。”
  • 《CEA-Leti(法国研究机构)指出局部应变技术可望提高FDSOI性能》

    • 来源专题:半导体工艺技术
    • 编译者:tengfei
    • 发布时间:2015-12-18
    • 意法半导体(STMicroelectronics;ST)和Globalfoundries倡议为先进晶片中采用FDSOI,并视其为能够达到世界级能效的方法,而且不必面对像FinFET制程的复杂性与高成本。 晶格上的应变通常用于增加传统平面CMOS与FinFET CMOS的行动性。如今,Leti则提议将它用在下一代的FDSOI电路上,以实现同样的好处;使其得以在相同的功耗下实现更高性能。 无论是FinFET或FDSOI制程都十分重要,因为在FDSOI中的 p-通道FET需要矽锗(SiGe)通道材料的压缩应变,同时也需要拉伸应变来改善矽晶n-通道 FET。Leti分为为两种制程开发新技术,使其能在MOSFET通道中诱导高达1.6GPa的局部应变。 第一种技术利用从SOI薄膜顶上的松散SiGe转移应变。这可用于提高短通道电迁移率达到20%以上。 第二技种技术取决于高温退火下的埋层氧化物潜变至插入覆晶中的拉伸应变。Leti指出,这种潜变也可以用于导入压缩应变。 这种应变通道可增加CMOS电晶体的导通电流,以及在相同功率时实现更高的性能,或在一定性能时降低功耗。LETI表示,由于28nm FDSOI并不一定需要应变,这两项技术主要瞄准的是22/20nm节点。