X-FAB/Exagan GaN-on-Silicon für die Volumenfertigung

X-FAB Silicon Foundries und Exagan, ein Start-up-Unternehmen, das sich auf GaN-Technik spezialisiert hat, wollen zusammenarbeiten, um die GaN-on-Silicon-Technik serientauglich zu machen. Ein entsprechendes Entwicklungsabkommen wurde unterzeichnet.

Die Vereinbarung sieht vor, dass X-FAB und Exagan gemeinsam die GaN-on-Silicon-Technologie von Exagan industrialisieren, dabei hilft ihnen auch das französische Forschungszentrum CEA-Leti. Die Partner wollen anfänglich schnelle Leistungshalbleiter auf Basis von 200-mm-Wafern produzieren und ein europäisches Fertigungszentrum etablieren. Dort wollen beide Unternehmen GaN-Bausteine unter anderem für den Solar-, Industrie-, IT- und Automotive-Markt produzieren. Die beiden Unternehmen haben bereits ihre Möglichkeiten demonstriert, indem sie die ersten GaN-on-Silicon-Bausteine auf 200-mm-Substraten in X-FABs Wafer-Fab in Dresden gefertigt haben. Dabei handelt es sich um 650-V-G-FETs für Exagan. Jetzt arbeiten sie daran, dieses Prototypverfahren in einen serienreifen Prozess umzuwandeln.

Mit diesem Verfahren adressieren die Partner einen schnell wachsenden Markt: Das Marktforschungsunternehmen Yole Développement geht davon aus, dass der weltweite Umsatz mit GaN-basierten Halbleitern bis 2020 um den Faktor 25 auf 600 Mio. Dollar ansteigen wird. Allerdings muss dazu der Preis der Bausteine sinken und das ist mit 200-mm-Wafern möglich, denn bislang ist die GaN-Technik auf 100 und 150-mm-Wafer limitiert. Exagan hat die so genannte G-Stack-Technologie entwickelt, mit der es möglich ist, GaN-on-Silicon-Bausteine auf 200-mm-Substraten zu prozessieren. Bei der G-Stack-Technologie wird ein Stack aus GaN und Strain-Materialien aufgebracht, mit denen sich der Stress zwischen den GaN- und Silizium-Schichten abschwächen lässt. Die G-FET-Bausteine zeichnen sich durch eine hohe Durchbruchspannung, geringe vertikale Leckströme und hohe Betriebstemperaturen aus.