Jump to content

    
Sign in to follow this  
oleg-n

GAN транзистор создание с нуля

Recommended Posts

Но помимо денег есть ещё и другое важное отличие, которое не приживается в России и очень хорошо работает на западе - кооперация. Большие производители часто заказывают технологии на стороне не только с точки зрения разработки, но и в производственной цикле, если мы не говорим о военном применении. Иногда потом конторы перекупаются и тд, но тем не менее. В России же скорее все пытаются сделать на одном предприятии, что не всегда легче и быстрее. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Cree и wolfspeed все таки на одном предприятии делают. Но подложки покупные или с другого производства. А так  когда R&D транзисторы делаются- то да, кооперация. Кто то подложки эпиреди делает, кто то другой HEMT струкутру растит, третий- палит лазером виасы в подложке для закорачивания истока, четрвертый- электронолитографию затворной струкутры делает, пятый- аирбриджи той же затвороной структуры, шестой - электрические и СВЧ исследования On-chip, седьмой контрагент- порезку на кристаллы и корпусировку.

В принципе " на коленке" сделать можно, но миллионов 20 как минимум желательно иметь на старт. Большие расходы на всякую дополнительную мелочевку- деионизированная вода, прекурсоры типа триметлигалия если растить струкутры CVD или особочистого галлия если MBE. Газырасходники для плазменного травления, полный цикл литографий, обычнй и электронной. Пробстейшн для СВЧ тестов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если вы решили наладить разработку и производство GaN-транзисторов - почет вам и уважение. Но, как уже сказали, будет долго и дорого. И, если вы решите идти по заветам Артемия Лебедева, не ждите, что третий завет у вас исполнится даже частично.

Одними технологами вы не отделаетесь, еще нужны специалисты, которые могут в конструкцию, в DC и RF. В институты даже можете не обращаться, там еще те советчики сидят-пердят. Специалистов очень мало, и с каждым годом все меньше и меньше. Кто-то уезжает, кто-то уходит в другие отрасли.

Из тех, кто реально может сделать GaN-транзистор по собственной технологии, начиная от роста ГС и заканчивая разделением кристаллов, - это Светлана-Рост. Про рынок сбыта уже сказали.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Дык специалистов по нитриду просто не было- союз намного раньше развалился чем нитрид стал не то что мейнстримом а вообще про него начали думать как о полупроводнике. И спецы по другим 3-5 полупроводникам не помогут- уж слишком нитрид отличается от них. Так что только с нуля самому растить, и спецов и нитрид. Те что есть- они новенькие спецы. Но все в военке, радарной в основном.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, semigas said:

Но помимо денег есть ещё и другое важное отличие, которое не приживается в России и очень хорошо работает на западе - кооперация. Большие производители часто заказывают технологии на стороне не только с точки зрения разработки, но и в производственной цикле, если мы не говорим о военном применении.

Ну вот выше по ссылке про фаб от NXP говорится, что их процесс стартует с пластин SiC от стороннего производителя, т.к., ясное дело, что растить колбасу карбида и нарезать ее на ломтики это та еще задача. А в остальном это будет предприятие полного цикла, т.е. от выращивания тонких плёнок до конечных корпусированных устройств.

Но вариант с коллаборацией нескольких небольших компаний тоже весьма живуч. Я участвовал в такой кооперации, когда наши чипы мы отдавали в assembly house - фирмочку которая пилит пластины и бондид что угодно к чему угодно. Другая фирмочка занималась для нас тестированием на пластинах, точнее, они предоставляли свой wafer tester в чистой комнате, устанаваливали наше оборудование, а мы по удаленке получали доступ и гоняли тесты. Эти же ребята по нашим распиновкам кристаллов самостоятельно изготавливали плату с зондами-электродами (probecard). Обе конторы, кстати, появились лет 15 назад почти как стартапперы. Почему бы тоже самое не сделать и в РФ?

 

6 minutes ago, khach said:

И спецы по другим 3-5 полупроводникам не помогут- уж слишком нитрид отличается от них.

Помогут еще как. Понятно, что материалы разные, но тот, кто растил InGaAs из металоорганики сможет пересесть на такой же процесс для GaN. Тоже самое касается обмериловки (characterization) тонких пленок.

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 minutes ago, khach said:

Дык специалистов по нитриду просто не было- союз намного раньше развалился чем нитрид стал не то что мейнстримом а вообще про него начали думать как о полупроводнике. И спецы по другим 3-5 полупроводникам не помогут- уж слишком нитрид отличается от них. Так что только с нуля самому растить, и спецов и нитрид. Те что есть- они новенькие спецы. Но все в военке, радарной в основном.

Не знаю как у Wolfspeed дела, но поскольку это кусок Cree, которые огромный производитель диодов, то да, думаю технологически все у них в одной конторе. Обычно выносят на сторону разварку и корпусировку, но зависит от компании естественно. 

 

А спецы да, новые, но не все в военке. 

28 minutes ago, alexunder said:

Ну вот выше по ссылке про фаб от NXP говорится, что их процесс стартует с пластин SiC от стороннего производителя, т.к., ясное дело, что растить колбасу карбида и нарезать ее на ломтики это та еще задача. А в остальном это будет предприятие полного цикла, т.е. от выращивания тонких плёнок до конечных корпусированных устройств.

Но вариант с коллаборацией нескольких небольших компаний тоже весьма живуч. Я участвовал в такой кооперации, когда наши чипы мы отдавали в assembly house - фирмочку которая пилит пластины и бондид что угодно к чему угодно. Другая фирмочка занималась для нас тестированием на пластинах, точнее, они предоставляли свой wafer tester в чистой комнате, устанаваливали наше оборудование, а мы по удаленке получали доступ и гоняли тесты. Эти же ребята по нашим распиновкам кристаллов самостоятельно изготавливали плату с зондами-электродами (probecard). Обе конторы, кстати, появились лет 15 назад почти как стартапперы. Почему бы тоже самое не сделать и в РФ?

 

Помогут еще как. Понятно, что материалы разные, но тот, кто растил InGaAs из металоорганики сможет пересесть на такой же процесс для GaN. Тоже самое касается обмериловки (characterization) тонких пленок.

Хорошо, что у вас получилась организоваться и скооперироваться пусть даже и с зарубежными компаниями. Это хороший опыт и может он принесёт вклад в кооперация с российскими конторами. 

 

По поводу трансфера специалистов: возможно все, вопрос за какое время. Нюансов много, но все решаемо. 

Edited by semigas

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, alexunder сказал:

Почему бы тоже самое не сделать и в РФ?

 

В РФ кооперацию по кусочной технологии наладить в принципе не удастся. Я вам скажу чем это закончится. Ничем. Это утопия. У нас очень не любят признаваться в собственных ошибках. В процессе разработки будут ложные пути, и соответственно возникать ошибки. Менталитет наших разработчиков такой, что каждый будет при этом перекладывать вину на другого. Ну не умеют люди у нас договариваться между собой. Наши люди умеют по большей части рвать на себе тельняшки. Для РФ надо развивать известный путь пройденный во всем мире - принцип Foundry. На всю РФ таких СВЧ фабрик нужно не много - максимум две. И деньги выделять целенаправленно именно на развитие технологий. Тогда и транзисторы появятся, и СВЧ МИС. Максимум что можно организовать в РФ, это цепочка из трех предприятий - выращивание булей с последующей резкой первое предприятие, технология (Foundry) второе предприятие, корпусирование и испытание третье предприятии. То есть каждый должен отвечать за свой кусочек изготовления конечного продукта.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
48 minutes ago, semigas said:

но тот, кто растил InGaAs из металоорганики сможет пересесть на такой же процесс для GaN.

Ни коим образом- проверено на практике. приходилось полность переучивать, иногда с большим трудом чем обучение человека с нуля. Иначе росла такая фигня.....

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, khach said:

Cree и wolfspeed все таки на одном предприятии делают. Но подложки покупные или с другого производства.

Так Wolfspeed - это подразделение Cree, которое занимается радиочастотной и силовой электроникой (название появилось в 2016 году). Это и есть одно предприятие) Cree - первая в мире сделала монокристаллические подложки SiC хорошего качества и большого размера. И долгое время оставалась монополистом. Кроме того, у Cree своя фабрика полного цикла (включая ростовые операции) и до последнего времени они предоставляли Foundry-услуги.

2 hours ago, khach said:

третий- палит лазером виасы в подложке для закорачивания истока,

Лазером палить BackSideVia на GaN не очень хорошо.

2 hours ago, khach said:

В принципе " на коленке" сделать можно, но миллионов 20 как минимум желательно иметь на старт. Большие расходы на всякую дополнительную мелочевку- деионизированная вода, прекурсоры типа триметлигалия если растить струкутры CVD или особочистого галлия если MBE. Газырасходники для плазменного травления, полный цикл литографий, обычнй и электронной. Пробстейшн для СВЧ тестов.

20 миллионов чего?) На мелочёвку я бы сказал не большие расходы, а дополнительные. На коленке можно сделать что-то вроде первого сплавного транзистора, а годное изделие не получится. Если стоит задача завладеть обманным путём бюджетными деньгами и в научно-техническом отчёте написать, что был создан первый 100 % отечественный GaN транзистор с характеристиками на уровне лучших зарубежных аналогов за 20 млн. руб.  вложений с нуля, то это всё на свой страх и риск.

P.S. Почему то у инженеров-радиоэлектронщиков, которые слабо ориентурются в микроэлектронике, существует байка, что у нас можно создать любой чип, транзистор или микросхему, но только в штучном количестве.)

 

 

1 hour ago, khach said:

Ни коим образом- проверено на практике. приходилось полность переучивать, иногда с большим трудом чем обучение человека с нуля. Иначе росла такая фигня.....

Так если полностью переучивать, значит есть кому учить? Откуда возьмёте этих самых "учителей"? Максимум научат кнопки нажимать, а для этого и высшего образования не надо. Сомневаюсь, что кто-то будет учить физике твёрдого тела, квантовой механике, кристаллохимии, физико-технологическому моделированию и т.д.. При малейшей проблеме будете каждый раз вызывать зарубежных специалистов за калибровкой и отладкой техпроцесса.

Share this post


Link to post
Share on other sites
51 minutes ago, mepavel said:

Если стоит задача завладеть обманным путём бюджетными деньгами и в научно-техническом отчёте написать, что был создан первый 100 % отечественный GaN транзистор

В смысле? Первые уже давно есть. Вот из последнего за 2020 года номера электроники свч.

Pages from Elektronika_Svch_2020_4(1).pdf

даже индексы для материала П или 6 давно ввели. 6П9140А или ПП9136А как пример.

Share this post


Link to post
Share on other sites
48 минут назад, khach сказал:

В смысле? Первые уже давно есть. Вот из последнего за 2020 года номера электроники свч.

Pages from Elektronika_Svch_2020_4(1).pdf 333 kB · 4 скачивания

даже индексы для материала П или 6 давно ввели. 6П9140А или ПП9136А как пример.

Вот зачем опять вводить аудиторию в заблуждение, что это отечественный? Кристалл внутри чей стоит? А? Назовите правильно - отверточное производство! Перекроют кислород зарубежные партнеры и поедут все так называемые разработчики отечественного дружно в Магадан. :diablo: Бесит эта уже ситуация с псевдоотечественностью. Из-за таких работ в Минпромторге и думают, что все в стране прекрасно и все есть. Ничего развивать не надо. И по итогу все сидят в глубокой ...опе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, khach said:

В смысле? Первые уже давно есть. Вот из последнего за 2020 года номера электроники свч.

Pages from Elektronika_Svch_2020_4(1).pdf 333.77 kB · 8 downloads

даже индексы для материала П или 6 давно ввели. 6П9140А или ПП9136А как пример.

Ссылку привели на статью, в которой я соавтор :blush: Я же говорю, что автор темы хочет создать первый на 100 % локализованный транзистор, который на уровне или лучше зарубежных аналогов.

34 minutes ago, oleg_uzh said:

Вот зачем опять вводить аудиторию в заблуждение, что это отечественный? Кристалл внутри чей стоит? А? Назовите правильно - отверточное производство! Перекроют кислород зарубежные партнеры и поедут все так называемые разработчики отечественного дружно в Магадан. :diablo: Бесит эта уже ситуация с псевдоотечественностью. Из-за таких работ в Минпромторге и думают, что все в стране прекрасно и все есть. Ничего развивать не надо. И по итогу все сидят в глубокой ...опе.

В Минпромторге все знают, что GaN-кристаллы изготовлены по Foundry. По поводу производства. Даже на кремнии у нас нет техпроцесса хотя бы 22 нм, а сейчас требуется элементная база с характеристиками, которые невозможно изготовить по техпроцессу 90 или 130 нм (65 нм только в перспективе).

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 minutes ago, mepavel said:

В Минпромторге все знают, что GaN-кристаллы изготовлены по Foundry. По поводу производства. Даже на кремнии у нас нет техпроцесса хотя бы 22 нм, а сейчас требуется элементная база с характеристиками, которые невозможно изготовить по техпроцессу 90 или 130 нм (65 нм только в перспективе).

Но мы же и не про кремний сейчас. Ведь oleg_uzh привел мануал транзистора на GaN с конкурентноспособными параметрами? А транзисторы с такими параметрами у Светланы-Рост есть в достаточном колличестве, я думаю)

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, oleg_uzh said:

Кристалл внутри чей стоит?

Вот тут вы меня разочаровали. За это время можно было и свой собственный слепить. Говорю это вполне ответственно, потому что видел пример как гораздо меньшая страна чем Россия просто из чувства "что смогем" такой транзистор слепила практически с нуля. Без всякой связи с Cree. По повду техпроцесса- не путайте мягкое с теплым. Почти вся фотолиторафия кроме затворов воплне исполняется по техпроцессу 1-2 мкм. Обычными масками или вообще direct laser writing по фоторезисту. Только сами затворы надо делать электронолитографией с нанометровым разрешением. Будете смеяться- для этого использовался древний электронный микроскоп слегка модернизированный "на коленке".

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minutes ago, khach said:

Вот тут вы меня разочаровали. За это время можно было и свой собственный слепить. Говорю это вполне ответственно, потому что видел пример как гораздо меньшая страна чем Россия просто из чувства "что смогем" такой транзистор слепила практически с нуля. Без всякой связи с Cree. По повду техпроцесса- не путайте мягкое с теплым. Почти вся фотолиторафия кроме затворов воплне исполняется по техпроцессу 1-2 мкм. Обычными масками или вообще direct laser writing по фоторезисту. Только сами затворы надо делать электронолитографией с нанометровым разрешением. Будете смеяться- для этого использовался древний электронный микроскоп слегка модернизированный "на коленке".

А какая, если не секрет? И можно данные посмотреть по образцам? 

Все знают как надо делать, какую литографию использовать, но кристаллы российского производства видел только у Светланы-Рост. Как так? Нет, может я мало видел и где-то в России есть компания которая изготовит пластину с адекватным (> 70%) выходом годных? Тогда расскажите с кем проконтактировать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this