Peregrine och IBM gör kisel på safir ihop

Amerikanska Peregrine Semiconductor har fått självaste IBM att nappa på företagets egenutvecklade halvledarprocess för kisel på safir. Tekniken gör det möjligt att producera rf-kretsar med hög prestanda till en betydligt lägre kostnad än galliumarsenid och andra alternativ.

IBM och Peregrine har samarbetat om utveckling av kisel på safir sedan 2008, men först nu har tekniken kommit så långt att IBM beslutat sig för att dra igång produktion. Den planerade processen ska göras på 8-tums kiselskivor med geometrier på 180 nm. De första provexemplaren ska finnas framme nästa år.

Kisel på safir är inget nytt, tekniken används sedan länge för såväl lysdioder som rf-komponenter, exempelvis filter, switchar och effektförstärkare. Även i rymdsammanhang kommer tekniken till sin rätt. Peregrine hävdar med stolthet att man levererat över 600 miljoner kretsar gjorda i kisel på safir, marknadsförda under namnet UltraCMOS. Hittills är det dock grövre dimensioner, som 0,5 µm och 0,35 µm, som utnyttjats, och all produktion har skett på 6-tumsskivor.

Tillsammans med IBM tar Peregrine nu alltså två steg samtidigt, till både 180 nm och 8-tumsskivor.

– Vi hade inget val. Det finns ingen utrustning för 180 nm på sextumsskivor, berättar Peregrines marknadschef Rodd Novak för Elektroniktidningen.

Kretsarna som IBM ska producera riktar sig i första hand mot LTE och annan avancerad mobilkommunikation. Det handlar om exempelvis kraftfulla rf-switchar, avstämbara filter och kapacitanser, samt effektförstärkare som ska klara två eller flera standarder (multimode PA). I produktionsplanen ingår kretsar för såväl terminaler som basstationer och annan infrastruktur.

– Vi skulle kunna göra komponenter för GSM också, men vi tror att LTE och liknande standarder blir en bättre marknad för oss, säger Rodd Novak.

Kisel på safir är en form av kisel på isolator, men har enligt Peregrine en rad fördelar. Bland annat är lineariteten bättre, högspänningsegenskaperna likaså, och även de termiska egenskaperna är bättre.

Genom att gå över till 180 nm på 8-tumsskivor räknar företaget med att halvera kretsytan, få upp till 100 gånger bättre linearitet och därtill få ut tre gånger fler kretsar per kiselskiva än i dagens processer i 0,35 µm på 6-tumsskivor. I avtalet med IBM ingår också en framtidsplan för kommande processer, som då ska krympas till 130 nm och 90 nm inom ramen för samarbetet.

– Tillsammans gör vi att Moores lag uppfylls även för rf-CMOS, säger Rodd Novak.

Distributören Sangus-Richardson är svensk representant för Peregrine.