Infineon elabora per la prima volta il SiC su lastre di 300 mm.

Infineon ha prodotto i primi dispositivi elettrici a base di SiC funzionanti su wafer da 300 millimetri. Un diametro maggiore del wafer mira a rendere la produzione più efficiente e, a lungo termine, a migliorare l’approvvigionamento per applicazioni come veicoli elettrici e infrastrutture di ricarica.

I wafer a SiC da 300 mm permettono di produrre 2,3 volte più chip rispetto a quelli da 200 mm.

Immagine: Infineon

Per la prima volta, il produttore di semiconduttori ha lavorato su lastre di carbonio di silicio (SiC) da 300 millimetri in condizioni di produzione reali presso la sua fabbrica a Villach, in Austria. Secondo l’azienda, Infineon è il primo ad aver raggiunto questo traguardo nella produzione di semiconduttori. Sono state utilizzate le attrezzature di produzione esistenti, in grado anche di elaborare silicio.

Il vantaggio principale delle lastre più grandi risiede nell’aumento del rendimento: secondo Infineon, una lastra da 300 mm permette di produrre circa 2,3 volte più chip rispetto a una lastra da 200 mm. Ciò consente una scalabilità più efficiente della produzione in futuro. Tuttavia, Infineon non ha ancora indicato una data precisa per aumentare la produzione; l’azienda intende definirla in collaborazione con clienti e partner. Nel frattempo, il piano di sviluppo esistente per la produzione di SiC da 200 mm continuerà ad essere attuato.

Il carbonio di silicio è attualmente uno dei materiali a banda larga più importanti per l’elettronica di potenza. Rispetto al silicio convenzionale, il SiC permette minori perdite di potenza, densità di potenza più elevate e un funzionamento efficiente a alte tensioni e temperature. Le applicazioni includono inverter per veicoli, caricabatterie integrati e stazioni di ricarica per veicoli elettrici, nonché sistemi di storage statico e motori industriali.

Il SiC rimane fondamentale per l’eletromobilità e le infrastrutture di ricarica

Nell’ambito dell’eletromobilità, questo aspetto è particolarmente rilevante per quanto riguarda l’escalation produttiva e i costi di fabbricazione. Wafer più grandi permettono di produrre più chip in silicio di carbonio per ogni ciclo di produzione, potenzialmente consentendo una produzione più economica su larga scala a lungo termine. Tuttavia, Infineon non ha rilasciato dichiarazioni specifiche riguardo a possibili riduzioni dei costi per i singoli componenti.

Parallelamente, l’azienda sta lavorando anche a una produzione più efficiente delle stesse lastre di SiC. Nella sua sede di Dresda, Infineon ha testato con successo la cosiddetta tecnologia di separazione a freddo per lastre di 300 mm di SiC. Questo metodo permette di separare le lastre da un cristallo di SiC con minor perdita di materiale e tempi di lavorazione più brevi rispetto al taglio tradizionale con sega a filo. Di conseguenza, si possono ottenere più lastre dallo stesso cristallo.

Questo traguardo nel campo del SiC si inserisce nella strategia di Infineon per lastre da 300 mm a Villach. Lì, l’azienda aveva già preparato la transizione dalle lastre da 200 mm a quelle da 300 mm per il nitruro di gallio e, alla fine di ottobre, aveva annunciato che investirà circa 1,1 miliardi di euro in questa sede entro il 2034. La produzione su larga scala di semiconduttori ad alta potenza a base di GaN su lastre da 300 mm è prevista per la fine del 2027.

Grazie al SiC, Infineon sta ora trasferendo questo approccio di produzione a un secondo materiale a banda larga. L’azienda produce quindi semiconduttori ad alta potenza basati su silicio, nitruro di gallio e carbonio di silicio, utilizzando la tecnologia 300 mm per tutti e tre i materiali.