David Haynes, directeur général et responsable de la stratégie des technologies spécialisées chez Lam (c) DR
Grâce à un partenariat avec Nanoelec, Lam Research, l’un des principaux fournisseurs américains d’équipements de traitement de semi-conducteurs, développe un procédé de gravure processus pour la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs GaN. Le procédé de gravure de couches atomiques (dit ALE) permet d’atteindre une grande précision à l’échelle atomique ainsi que de faibles facteurs d’endommagement du matériau gravé. Les développement sont réalisés avec des équipements Lam installés au CEA-Leti et utilisant des substrats et des capacités d’analyse fournis par Nanoelec et le CEA-Leti. Les explications (en anglais) de David Haynes, directeur général et responsable de la stratégie des technologies de spécialité chez Lam : lire ici
Quelles sont les applications clés que la technologie développée par Lam peut servir ?
Les matériaux semi-conducteurs à grand gap peuvent traiter une grande variété d’applications. Le GaN a un énorme potentiel particulièrement dans les applications haute puissance et haute fréquence. Les HEMTs GaN sont déjà plus performants que les MOSFET à super jonction basés sur Si dans les applications de recharge rapide et les MOSMT GaAs dans les dispositifs RF. Dans notre collaboration avec l’IRT Nanoelec, nous nous sommes concentrés sur des dispositifs HEMT GaN/Si et les dispositifs monolithiquement intégrés IC pour les applications de gestion de puissance. Cependant, nous appliquons déjà notre savoir-faire pour les applications clés du Gan/Si pour la RF et prévoyons à l’avenir que ces mêmes types de procédés peuvent apporter des avantages à la fabrication d’autres dispositifs basés sur GaN tels que les micro-LEDs.
Quels sont les autres défis liés à la fabrication en grand volume de dispositifs GaN auxquels Lam travaille?
En plus des développements de gravure, les grilles des transistors GaN est un domaine où l’amélioration de la qualité de la passivation et la réduction des dommages induits par le plasma au cours des procédés de dépôt pourraient avoir un avantage significatif sur les performances du composant. Ainsi, nous travaillons également à optimiser le processus de passivation des plaques en utilisant les solutions de nettoyage uniques de Lam. Par ailleurs, l’un des principaux avantages potentiels de GaN sur les technologies basées sur Si est la possibilité de les intégrer dans les fabs CMOS et les fonderies. Cela nécessite néanmoins de gérer la contamination Ga sur la face arrière et le bord de la plaque. C’est un autre domaine où Lam apporte son expérience unique de nettoyage unique de plaque. Et bien sûr, il y a le défi global associé à la transition des tranches GaN de 150mm à 200mm. C’est pourquoi notre approche de développement de solutions à l’aide d’outils de fabrication à grand volume répond logiquement à ce challenge ; elle offre la meilleure capacité en 200mm tout en offrant un pont futur vers une production 300mm en utilisant les mêmes outils.
Quels ont été les avantages de travailler avec Nanoelec et quelles sont les prochaines étapes?
L’une des principales philosophies d’affaires de Lam est d’offrir une « rapidité à la solution » à nos clients, et le partenariat avec Nanoelec nous a permis d’atteindre cet objectif. En tirant parti de l’expertise combinée des ingénieurs en applications de Lam et de l’équipe technique de Nanoelec, nous avons été en mesure de fournir des solutions avant que nos clients n’accélèrent la fabrication en grand volume de leurs composants GaN. Les solutions développées jusqu’à présent sont déjà déployées chez plusieurs des principaux acteurs du GaN et à mesure que nous continuons d’étendre nos activités avec Nanoelec dans ce domaine, nous nous attendons à ce que nos clients continuent de bénéficier de l’avenir, technologies habilitantes qui résulteront de ce partenariat couronné de succès !