Renesas redouble d’efforts dans le domaine du GaN
Renesas Electronics affirme qu’elle redouble d’efforts dans le domaine des dispositifs de puissance au nitrure de gallium (GaN) en passant à des plaquettes de 200 mm avec des composants en mode 650 V, alors que le marché s’échauffe.
Navitas Semiconductor passe également aux plaquettes de 200 mm dans le cadre d’un accord avec Powerchip et Infineon Technologies prépare la production sur des plaquettes encore plus grandes de 300 mm.
Cette décision de Renesas s’appuie sur un récent accord de partenariat avec Polar Semiconductor aux États-Unis, ainsi que sur la production au Japon d’une deuxième usine de 200 mm à partir de 2027. La société a annoncé qu’elle avait interrompu le développement des composants de puissance en carbure de silicium (SiC) et en silicium IGBT pour se concentrer sur le GaN.
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« Renesas redouble d’efforts dans les domaines du GaN et des MOSFET où la demande est soutenue », a déclaré Primit Parikh, directeur général de la division GaN. Cette division a regroupé le développeur de puces GaN Transphorm, dont M. Parikh était cofondateur, et les puces de contrôle et de pilotage de Dialog Semiconductor.
Les dispositifs bidirectionnels à mode de déplétion (mode d) ont une structure plus simple et une résistance plus faible par zone, ce qui permet d’obtenir des dispositifs moins coûteux. L’accent est mis sur les composants 650V pour les centres de données, et la capacité bidirectionnelle peut prendre en charge +-400V pour les réseaux de distribution d’énergie 800V tels que le consortium promu par Nvidia.
En revanche, il n’y a pas de projet pour les composants à plus haute tension 1200V qui étaient en cours de développement chez Transphorm. « La tension de 1200 V est en suspens, car nous surveillons le marché et discutons avec les clients », a déclaré M. Parikh.
Les analystes du marché s’attendent à ce que le chiffre d’affaires du GaN pour les applications de puissance augmente de 36 % par an pour atteindre environ 2,5 milliards de dollars américains d’ici 2030, bien que ce chiffre puisse être sous-estimé étant donné que la technologie est utilisée dans les centres de données d’intelligence artificielle pour améliorer l’efficacité.
L’accord GaN de Navitas
Navitas Semiconductor a annoncé aujourd’hui un partenariat stratégique avec Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation (PSMC ou Powerchip), afin de lancer la production et de poursuivre le développement de la technologie GaN sur silicium de 200 mm.
Navitas prévoit d’utiliser la puce de Powerchip dans la Fab 8B, située dans le parc scientifique de Zhunan, à Taïwan, qui offre un processus de 180 nm permettant d’améliorer les performances, l’efficacité énergétique, l’intégration et le coût.
« La production de GaN sur silicium de 200 mm sur un nœud de processus de 180 nm nous permet de continuer à innover des dispositifs à densité de puissance plus élevée, plus rapides et plus efficaces, tout en améliorant simultanément les coûts, l’échelle et les rendements de fabrication », a déclaré le Dr Sid Sundaresan, SVP des plates-formes technologiques WBG chez Navitas.
Powerchip devrait fabriquer le portefeuille Navitas avec des tensions nominales de 100V à 650V, pour répondre à la demande croissante de GaN pour les infrastructures 48V, y compris les centres de données d’IA à grande échelle et les VE. La qualification des premiers dispositifs est prévue pour le quatrième trimestre 2025.
La famille 100V devrait commencer à être produite par Powerchip au premier semestre 26, tandis que l’entreprise prévoit que les dispositifs 650V passeront du fournisseur actuel de Navitas, TSMC, à Powerchip au cours des 12 à 24 prochains mois.
« Nous sommes fiers de nous associer à Powerchip pour faire progresser la production en grand volume de GaN sur silicium de 200 mm et nous nous réjouissons de poursuivre l’innovation ensemble dans les années à venir », a déclaré Gene Sheridan, PDG et cofondateur de Navitas. « Grâce à notre partenariat avec Powerchip, nous sommes bien placés pour réaliser des progrès soutenus en matière de performance des produits, d’évolution technologique et de rentabilité. »
« Powerchip collabore depuis des années avec Navitas sur la technologie GaN-on-Si, et nous sommes ravis d’annoncer que la qualification du produit est presque terminée, ce qui nous rapproche de la production de masse », a déclaré Martin Chu, président de Powerchip.
Plaquettes de 300 mm
Infineon prévoit également que les premiers échantillons de dispositifs GaN provenant de plaquettes de 300 mm seront disponibles pour les clients d’ici la fin de l’année.
« Notre fabrication GaN 300 mm à pleine échelle nous permettra d’offrir encore plus rapidement la plus grande valeur à nos clients tout en progressant vers la parité des coûts pour des produits comparables en silicium et en GaN », a déclaré Johannes Schoiswohl, responsable de la ligne d’activité GaN chez Infineon. « Près d’un an après l’annonce de la percée d’Infineon dans la technologie des plaquettes GaN de 300 millimètres, nous sommes heureux de constater que notre processus de transition est en bonne voie et que l’industrie a reconnu l’importance de la technologie GaN d’Infineon grâce à la force de notre stratégie IDM.
Le diamètre plus important des plaquettes permet de produire 2,3 fois plus de puces par plaquette, mais nécessite également un réacteur épitaxial à plaquette unique, au lieu de traiter plusieurs plaquettes de 200 mm, explique M. Parikh, de Renesas.
« La mise à l’échelle des plaquettes d’épi est très différente pour 300 mm, car vous passez de réacteurs multiplaquettes à des réacteurs à plaquette unique, mais l’impact réel doit être étudié », a-t-il déclaré. « Nous pensons que 8 pouces suffiront pendant un certain nombre d’années, quatre à cinq, car les pièces à faible tension avec des couches d’épi plus fines passeront d’abord à 12 pouces.
www.renesas.com ; www.navitassemi.com ; www.infineon.com
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