英诺赛科（珠海）科技有限公司副总经理金源俊介绍“200mm CMOS晶圆厂无分散增强型650V GaN-on-Si HEMTs 器件工艺”报告。 由于缺乏低成本GaN体衬底，GaN被外延生长在各种基底上，最常见的是蓝宝石，碳化硅（SiC）和硅。虽然晶格常数和热膨胀系数（CTE）的失配使外延GaN很困难，特别是对于较大的Si衬底尺寸，但是对GaN生长Si衬底变得有吸引力，这是因为Si的晶圆直径大（200mm及更高）。为了替代商业的Si功率器件，GaN器件应当设计为增强型（e-mode），并通过低成本，可重复和可靠的生产工艺制造。通过在栅极下添加p掺杂的GaN层，由此提升平衡态的导带并导致电子耗尽，从而实现增强型器件。在新的或现有的200mm中制造GaN-on-Si功率器件的能力生产设施提供进一步的成本竞争力。 Imec最近开发了一种4.9微米厚的GaN-on-Si缓冲层，适用于200 mm晶圆尺寸的650 V功率应用。 Imec工艺实施在200 mm CMOS芯片上。由于Au杂质在Si中的快速扩散，导致少数载流子寿命减小，所以GaN金属化方案必须是无Au的。由于高带隙和缺乏外延层的明确掺杂，特别是无Au欧姆接触的发展是极具挑战性。通过使用Si / Ti / Al / Ti / TiN欧姆金属方案，并将合金温度降至565℃，欧姆接触电阻可以降低到0.3Ω·mm，同时具有优异的再现性和均匀性。特别是对p型GaN层向AlGaN势垒层的选择性蚀刻，清洗步骤，钝化电介质的沉积和场板设计被优化。对于优化的器件，阈值电压高达2.1 V，栅极宽度为36 mm，器件展现了8 A的输出电流和13Ω·mm的开启电阻Ron。此外，在25℃至150℃的温度范围内，直至650 V时器件的动态开启电阻Ron色散都低于20％（10μs开，90μs关）。 imec工作是世界首创的在200 mm Si衬底上制造的最先进的增强型GaN 650 V功率器件。 上述的imec基线工艺将由Innoscience在imec的支持下准备生产。 Innoscience致力于挑战200mm晶圆尺寸上的200 V和650 V GaN-on-Si器件的批量化生产。这包括在外延生长和器件制造期间的晶片翘曲和晶片断裂的控制。外延工艺要求可重复性和高均匀性。污染物和颗粒的控制也是改善产品产量所必需的。 在