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TOKIO --(BUSINESS WIRE)-- 14.11.2025 --

Das QST^TM-Substrat^*1 , ein 300-mm-GaN-Wachstumssubstrat, das von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (Hauptsitz: Tokio; Präsident: Yasuhiko Saitoh; im Folgenden "Shin-Etsu Chemical") entwickelt wurde, wurde für das 300-mm-GaN-Leistungsbauelement-Entwicklungsprogramm bei IMEC^*2 übernommen, wo derzeit Musterbewertungen durchgeführt werden. Bei der Bewertung erreichte das 5 µm dicke HEMT^*3-Bauelement mit einem QST^TM-Substrat eine für 300-mm-Substrate rekordverdächtige Spannungsfestigkeit von über 650 V.

Shin-Etsu Chemical, lizenziert von QROMIS, Inc. (Hauptsitz: Kalifornien, USA, CEO: Cem Basceri, im Folgenden "QROMIS"), stellt 150-mm- und 200-mm-QSTTM-Substrate sowie GaN-on-QSTTM-Epitaxiesubstrate mit verschiedenen Durchmessern her. Im September 2024 haben wir in einer gemeinsamen Initiative mit QROMIS mit der Bereitstellung von 300-mm-QSTTM-Mustern begonnen.
Darüber hinaus haben Shin-Etsu Chemical und QROMIS eine enge Partnerschaft geschlossen, um 300-mm-QSTTM-Substrate für die hochmoderne 300-mm-CMOS-Fabrik von IMEC mit Sitz in Leuven, Belgien, bereitzustellen. IMEC ist ein 300-mm-GaN-Leistungsbauelement-Entwicklungsprogramm^*4 das im Oktober 2025 offiziell gestartet wurde und dessen Ziel die Entwicklung eines GaN-Leistungsbauelements unter Verwendung von 300-mm-QST^TM ist. IMEC entwickelte ein Produkt mit einer Nennspannung von 650 V, gefolgt von einem Modell mit einer Spannungsfestigkeit von 1200 V+, das für Anwendungen in KI-Rechenzentren, in der Industrie und in Automobilen vorgesehen ist.
Die ersten Bewertungsergebnisse zeigten, dass IMEC erfolgreich eine 5 µm dicke Hochspannungs-GaN-HEMT-Struktur auf dem 300-mm-QSTTM-Substrat von Shin-Etsu Chemical in Übereinstimmung mit den SEMI-Standards unter Verwendung der Hyperion MOCVD-Anlage von Aixtron^*5 hergestellt hat. Damit wurde eine weltweite Rekord-Durchbruchspannung von über 800 V erreicht, die deutlich über den 650 V auf SEMI-konformen Substraten liegt und eine hervorragende Gleichmäßigkeit in der Ebene aufweist. Diese Ergebnisse zeigen, dass das QSTTM-Substrat, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient auf GaN abgestimmt ist, auch bei großen Durchmessern eine hervorragende GaN-Kristallwachstumsleistung stabil liefern kann.

Da unsere bestehende Siliziumwafer-Produktionslinie für GaN verwendet werden kann, wird erwartet, dass die Erhöhung des Substratdurchmessers die Produktionskosten senken wird. Allerdings leidet das GaN-Wachstum auf Siliziumwafern unter zunehmend schlechteren Produktionserträgen bei größeren Durchmessern aufgrund von Problemen wie Waferverformungen, was eine praktische Massenproduktion verhindert. Das 300-mm-QSTTM-Substrat löst dieses Problem, indem es das epitaktische Wachstum von 300-mm-GaN-Dickschichten für Hochspannungsanwendungen ohne Verformungen oder Risse ermöglicht - was bisher auf Siliziumwafer-Substraten nicht möglich war - und somit die Kosten für die Geräte erheblich senkt. Bislang hat Shin-Etsu Chemical die Anlagen für 150-mm- und 200-mm-QST^TM -Substrate verbessert und arbeitet derzeit an der Massenproduktion von 300-mm-QST^TM-Substraten.

Die QST^TM-Substrate werden derzeit von vielen japanischen und internationalen Kunden für Anwendungen wie Leistungsbauelemente, Hochfrequenzbauelemente und LED-Bauelemente evaluiert. Sie befinden sich derzeit in der Entwicklungsphase für praktische Anwendungen, um dem in letzter Zeit steigenden Interesse an Stromversorgungen für KI-Rechenzentren gerecht zu werden.
Die Produktpalette der 150- to 300-mm-QST^TM-Substrate kann dazu beitragen, die Verbreitung verschiedener GaN-Bauelemente erheblich zu beschleunigen. Shin-Etsu Chemical hat sich zum Ziel gesetzt, die gesellschaftliche Umsetzung von GaN-Bauelementen voranzutreiben, die wesentliche Eigenschaften für unsere zukünftige Gesellschaft vereinen, um zur Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft beizutragen, in der Energie effizient genutzt werden kann.

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