英飞凌首次在300毫米晶圆上加工碳化硅材料。

英飞凌已在300毫米晶圆上制造出首批可用的碳化硅功率器件。更大的晶圆直径旨在提高生产效率,从长远来看,有助于满足包括电动汽车和充电基础设施在内的各类应用的需求。
300毫米碳化硅晶圆所能生产的芯片数量是200毫米晶圆的2.3倍。
图片来源:英飞凌
这家半导体制造商首次在奥地利维拉赫的工厂中,在实际生产条件下加工了300毫米的碳化硅(SiC)晶圆。据该公司称,英飞凌是首个在半导体制造领域达成这一里程碑的企业。所使用的仍是现有的生产设备,这些设备也能加工硅晶圆。
更大尺寸晶圆的主要优势在于提升了产量:根据英飞凌的说法,300毫米晶圆可生产的芯片数量约为200毫米晶圆的2.3倍。这为未来更高效地扩大生产规模奠定了基础。不过,英飞凌尚未确定具体提升产量的时间表,计划与客户及合作伙伴共同商定。与此同时,现有的200毫米碳化硅生产计划仍将继续执行。
碳化硅目前是电力电子领域最重要的宽禁带材料之一。与传统硅相比,碳化硅能够降低功率损耗、提高功率密度,并在高电压和高温环境下实现高效运行。其应用范围包括电动汽车的牵引逆变器、车载充电器及充电站,以及固定式储能系统和工业驱动装置。
碳化硅对电动汽车及充电基础设施仍至关重要
对于电动汽车行业而言,这一进展在规模扩展和制造成本方面尤为重要。更大的晶圆每次生产可制造出更多碳化硅芯片,从长远来看有望实现大规模低成本生产。不过,英飞凌尚未就单个组件的成本降低可能性发表任何具体声明。
与此同时,该公司也在致力于提高碳化硅晶圆的生产效率。在德累斯顿工厂,英飞凌已成功测试了用于300毫米碳化硅晶圆的所谓冷裂技术。与传统的线锯切割方法相比,该技术能在更少的材料损耗和更短的加工时间内将晶圆从碳化硅晶体中分离出来,因此同一块晶体可以产出更多晶圆。
这一碳化硅领域的进展建立在英飞凌在维拉赫的300毫米产品战略基础之上。该公司此前已在那里为氮化镓晶圆从200毫米向300毫米的过渡做好准备,并在10月底宣布将在2034年前为该工厂投资约11亿欧元。预计在2027年底,基于300毫米晶圆的大规模氮化镓功率半导体生产将会开始。
借助碳化硅,英飞凌现在正将这种制造工艺应用到另一种宽禁带材料上。该公司因此能够生产基于硅、氮化镓和碳化硅的功率半导体,并且这三种材料均采用300毫米工艺进行生产。