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title: "Imec acelera el salto del GaN a 300 mm: hacia dispositivos de potencia más avanzados y con costes de fabricación a la baja"
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date: 2025-10-08
modified: 2025-10-08
author: "Nota de Prensa"
image: https://revistacloud.com/wp-content/uploads/2025/10/imec-Figure20120-20GaN-on-Si_wafer.jpg
categories: ["Noticias"]
tags: ["GlobalFoundries", "IMEC"]
type: post
lang: es
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# Imec acelera el salto del GaN a 300 mm: hacia dispositivos de potencia más avanzados y con costes de fabricación a la baja

Imec, el conocido centro de I+D en nanoelectrónica y tecnologías digitales, ha puesto en marcha una nueva vía de su programa de innovación abierta centrada en **tecnología de nitruro de galio (GaN) sobre oblea de 300 mm** para **electrónica de potencia** de **baja y alta tensión**. La iniciativa —que se integra en su **Industrial Affiliation Program (IIAP)** de GaN— no solo busca **reducir costes** al pasar de 200 mm a **300 mm**, sino también **elevar el listón** de lo que puede ofrecer el GaN en aplicaciones reales: desde **convertidores punto-de-carga (PoL)** para CPUs y GPUs, hasta **cargadores a bordo y DC/DC** en automoción, **inversores fotovoltaicos** y **distribución eléctrica** para **telecomunicaciones** y **centros de datos de IA**.

El movimiento llega con **ecosistema**: **AIXTRON, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys y Veeco** se incorporan como **primeros socios** del programa, una señal clara de que el salto a **300 mm** se plantea de extremo a extremo —**epitaxia, procesos, diseño, metrología y packaging**— y no como un ensayo aislado de laboratorio.

## Por qué 300 mm importa en GaN

Durante los últimos años, el GaN ha ganado tracción gracias a **cargadores rápidos** y fuentes de alimentación más eficientes y compactas. Su propuesta: **mayor densidad de potencia** y **mejor eficiencia de conversión** que el silicio tradicional, con beneficios directos en **forma**, **peso** y **consumo**. La **tendencia industrial** ha sido migrar la fabricación desde obleas de **150 mm** a **200 mm**; ahora, **Imec** da el siguiente paso: **300 mm**.

El **aumento del diámetro** **no** es solo una cuestión de **capacidad**. Abrir el GaN a la **infraestructura de 300 mm** —con equipos y metodologías heredadas del ecosistema CMOS— permite **aprovechar herramientas de litografía, metrología y control de procesos** más avanzadas. Resultado: **dispositivos más agresivamente escalados**, **mejor uniformidad** y, en perspectiva, **rendimientos más altos** por corrida, lo que **empuja el coste unitario a la baja**.

**Stefaan Decoutere**, fellow y director del programa de **GaN power** en Imec, lo sintetiza así: **“las ventajas de pasar a 300 mm van más allá del ‘upscaling’. Nuestra tecnología GaN compatible con CMOS accede a equipamiento de 300 mm de última generación, lo que nos permitirá desarrollar dispositivos de potencia más avanzados”**. Entre sus ejemplos cita los **HEMTs de compuerta p-GaN** **agresivamente escalados** para **baja tensión**, idóneos para **convertidores punto-de-carga** que alimentan **CPUs y GPUs** con una **distribución energética más eficiente** dentro del sistema.

## Qué va a desarrollar Imec (y sobre qué sustratos)

El itinerario técnico del nuevo “track” se concreta en **dos grandes etapas**:

1. **Plataforma base para baja tensión (≈ 100 V y por encima).**
   - **Arquitectura**: **HEMT lateral p-GaN**.
   - **Sustrato**: **silicio 300 mm (Si(111))**.
   - **Módulos de proceso prioritarios**: **grabado de p-GaN** y **formación de contactos óhmicos**.
   - **Objetivo**: cimentar una plataforma reproducible para **PoL** y **etapas de conversión** en entornos informáticos exigentes.
2. **Evolución hacia alta tensión (≥ 650 V).**
   - **Sustratos**: **QST®** (ingeniería de sustrato con **núcleo de AlN policristalino**), **compatibles con CMOS** y en formato **semi-spec** para 300 mm.
   - **Retos mecánicos**: **control del arqueo (bow)** y **resistencia mecánica** de las obleas a 300 mm —dos variables críticas cuando se trasladan pilas epitaxiales GaN a diámetros mayores.

Imec subraya que el **lanzamiento** de esta vía de 300 mm se produce **tras validar** la **manipulación de obleas de 300 mm** y completar el **desarrollo de máscaras**. El plan es **tener la capacidad 300 mm plenamente instalada** en su **sala blanca de 300 mm** **antes de que acabe 2025**. La **hoja de ruta** es, por tanto, inmediata.

## De la investigación al sistema: el GaN que llega a producto

La justificación de fondo es la que ya se deja ver en el mercado: **cargadores GaN** más pequeños y fríos, fuentes **PoL** con menos pérdidas y **etapas DC/DC** e **inversores** con **mejor rendimiento por litro**. Imec apunta que estos **bloques** serán claves en la **descarbonización** y **electrificación** a escala: **automoción** (cargadores a bordo, conversores de batería), **fotovoltaica** (inversores string y microinversores), **telecom** (rectificadores, distribución 48 V) y la **“plomería eléctrica”** de **centros de datos de IA**, donde cada **punto de eficiencia** cuenta.

El salto a **300 mm** **no** convierte mágicamente el GaN en “barato”, pero **sí** lo **acerca** a una **ventaja de coste y escala** que el ecosistema Si/CMOS ya ha explotado durante décadas. Y, quizá más importante, **alinea diseño, epitaxia, proceso e integración** bajo un mismo paraguas de **equipo y metodología de 300 mm**, algo que **Imec** considera **crítico** —y que ya fue **diferencial** en su trabajo pionero con **GaN a 200 mm**.

## Un ecosistema completo desde el día uno

Imec ha anunciado como **primeros socios** del programa a **AIXTRON, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys y Veeco**. La **selección** cubre las **piezas clave**:

- **AIXTRON** y **Veeco**: **epitaxia** (reactores MOCVD) y procesos asociados para **crecimiento de GaN** en 300 mm.
- **KLA**: **metrología e inspección**, fundamentales para **controlar defectividad** y **uniformidad** a gran diámetro.
- **Synopsys**: **herramientas de diseño** y **modelos de dispositivo** para **cerrar el bucle** entre **layout**, **simulación** y **fabricación**.
- **GlobalFoundries**: **capacidad de foundry** y **trayectoria industrial** para **acelerar** la transición a **volúmenes reales** cuando los procesos maduren.

**“El éxito del desarrollo en 300 mm depende de un ecosistema robusto que empuje, en conjunto, desde el crecimiento epitaxial y la integración de procesos hasta las soluciones de empaquetado”**, recuerda **Decoutere**. De nuevo, la **palanca** no es solo técnica; es **organizativa**.

## Qué dispositivos GaN pueden emerger de 300 mm

Aunque la nota del programa no “promete” productos concretos —Imec investiga y transfiere—, el tipo de **dispositivo** que se intuye es claro:

- **HEMT laterales p-GaN** **de baja tensión**, con **gate** escalado y **parasitarias contenidas** para **PoL** de **pocas decenas a ~100 V**. Estos bloques, integrados en **VRMs** y **PDNs** de servidores y aceleradores, posibilitan **distribuciones eléctricas** más eficientes (por ejemplo, cadenas **48 V → PoL** cercanas a la carga).
- **Dispositivos de alta tensión** (**≥ 650 V**) sobre **QST** para **etapas AC/DC y DC/DC** en **EVs**, **fotovoltaica** y **telecom**, donde el GaN compite por **densidad de potencia** y **eficiencia** frente al **SiC** y al **silicio superjunction**.

En ambos casos, la **métrica** que persigue la industria es **kW/litro** (densidad), **W perdidos por kW conmutado** (eficiencia), **EMI** controlada y **fiabilidad** (robustez térmica y eléctrica). Llevar los **módulos críticos** a **300 mm** ayuda a **producibilidad** y **coste**.

## Qué retos quedan por delante

- **Mecánica de oblea**: el **arqueo** y la **resistencia** en 300 mm obligan a **optimizar pilas epitaxiales** y **estrategias de estrés**.
- **Contactos y p-GaN**: el **grabado fino** y la **baja resistencia de contacto** son **módulos sensibles** para **ganar eficiencia** sin comprometer **fiabilidad**.
- **Variabilidad y yield**: el **control estadístico** (CD, espesores, defectividad) es determinante para **cerrar costes**.
- **Packaging**: el **encapsulado** (co-packaging, sustratos avanzados, integración térmica) será clave para **trasladar** las **ventajas del dado** al **sistema**.

Imec abordará estos frentes **conjuntamente** con sus socios, apoyándose en **metrología 300 mm**, **simulación TCAD** y **flujos de diseño** que permitan **iterar rápido** entre **tecnología y aplicación**.

## Calendario: 2025 como año bisagra

La organización belga sitúa la **instalación completa** de sus **capacidades 300 mm** en la **cleanroom** antes de **finales de 2025**. A partir de ahí, el **track** de GaN deberá **consolidar** la **plataforma base** de **baja tensión** y avanzar hacia **alta tensión** con **QST**. Dado que la **manipulación de obleas y máscaras** ya se ha validado, el **foco** pasa a ser el **proceso**: estabilizar **módulos** y **cerrar ventana de diseño** para que **el ecosistema** pueda **tomar el relevo** a **escala industrial**.

## Implicaciones para la cadena de suministro de potencia

Si el **GaN en 300 mm** cumple las expectativas, la **ecuación de coste-rendimiento** en **fuentes de alimentación** podría inclinarse **aún más** a su favor en segmentos donde hoy ya compite: **cargadores rápidos**, **PSUs** de **servidores**, **telecom** y **fotovoltaica** residencial/comercial. En **automoción**, la combinación de **alta frecuencia**, **menor tamaño** y **eficiencia** en etapas **DC/DC** puede **aligerar** y **simplificar** sistemas.

Para **telecos** y **centros de datos de IA**, la **distribución eficiente** (por ejemplo, **48 V** con **PoL** locales) es un **vector directo** de **ahorro energético** y **densidad**. Si los **HEMT p-GaN** **escalados** de **baja tensión** llegan con **variabilidad controlada** y **coste competitivo**, el impacto podría verse —literalmente— en **placas base y backplanes**.

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### Preguntas frecuentes

**¿Qué ventajas aporta el GaN en oblea de 300 mm frente a 200 mm?**
El paso a **300 mm** permite **aprovechar equipamiento y metodologías CMOS** más avanzadas, **mejorar uniformidad** y **rendimiento** de proceso y, con ello, **empujar el coste por dispositivo a la baja**. Además, abre la puerta a **dispositivos GaN** más **agresivamente escalados**, como los **HEMT p-GaN** de **baja tensión** para **convertidores punto-de-carga** en CPUs/GPUs.

**¿Qué sustratos utilizará Imec para alta tensión (≥ 650 V)?**
Imec empleará sustratos **QST®** (compatibles con CMOS) con **núcleo de AlN policristalino** en formato **300 mm**, una opción pensada para **gestionar tensiones mecánicas** y **estabilidad** al llevar pilas GaN a **gran diámetro**.

**¿Qué aplicaciones de potencia pueden beneficiarse primero del GaN a 300 mm?**
**PoL** de **baja tensión** en informática (CPUs/GPUs), **cargadores a bordo** y **convertidores DC/DC** en **automoción**, **inversores** en **solar** y **distribución eléctrica** en **telecom/centros de datos**. Todas comparten interés por **eficiencia**, **densidad** y **reducción de tamaño/peso**.

**¿Quiénes son los primeros socios del programa de innovación abierta de Imec en 300 mm GaN?**
**AIXTRON**, **GlobalFoundries**, **KLA Corporation**, **Synopsys** y **Veeco** se incorporan como **primeros partners**, cubriendo **epitaxia**, **foundry**, **metrología**, **diseño** y **equipos de proceso**, respectivamente, para **acelerar** la madurez de la **plataforma**.

vía: [imec-int](https://www.imec-int.com/en/press/imec-launches-300mm-gan-program-to-develop-power-devices)