Verbundprojekt: Neuartige Prozesstechnologie für hocheffiziente und vielseitig einsetzbare Leistungstransistoren - YESvGaN -

YESvGaN entwickelt hocheffiziente, neuartige Galliumnitrid-basierte vertikale Leistungstransistoren (sog. Membrantransistoren) zu vergleichbaren Kosten wie aktuelle Silizium IGBTs. Dadurch werden neue preissensitive Anwendungen für Wide-Band-Gap Technologie erschlossen. Die Transistoren sowie die dafür benötigten Technologien werden entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Epitaxie über die Chiptechnologie sowie Aufbau- und Verbindungstechnik bis zum fertigen Modul entwickelt. Bosch übernimmt die Konsortialführung innerhalb von YESvGaN. Durch die Unternehmensaktivitäten in den Themen Chiptechnologie, Aufbau- und Verbindungstechnik sowie der finalen Applikation z.B. in Automobilinvertern im elektrischen Antriebsstrang kann Bosch intern auf einer breiten Erfahrungsbasis aufbauen und so auf mehreren Ebenen zum Projekterfolg beitragen. Im Rahmen der Chiptechnologie entwickelt Bosch ein vertikales MOS-Transistorkonzept in 150 mm GaN-on-Si Technologie auf fertigungsnahem Equipment inkl. simulativer Bauteilauslegung mittels TCAD und ausführlicher Wafer-level Charakterisierung. Für die Rückseitenprozessierung zur Membranfreistellung, d.h. dem prozesstechnisch differenzierenden Merkmal eines Membrantransistors, entwickelt Bosch mehrere Schlüsselschritte. Dies sind zum einen die lokale Substrat- und Bufferätzung um Transistormembranen mit lateralen Durchmessern im Millimeterbereich zu realisieren. Zum anderen entwickelt Bosch die rückseitigen Metallisierungen zur niederohmigen Halbleiterkontaktierung. Alle diese Prozesse müssen neu entwickelt bzw. basierend auf bestehenden Prozessen adaptiert werden. Für die Aufbau- und Verbindungstechnik werden gängige Technologien wie Al Dickdraht bzw. Al/Cu Draht- und Bändchenbonden sowie Ag/Cu-Sintern auf Ihre Eignung zur AVT von Membrantransistoren untersucht. Dies beinhaltet auch das Handling der neuartigen und potentiell fragilen vereinzelten Membrantransistorchips.