Infineon elabora per la prima volta il SiC su wafer da 300 mm.

Infineon ha prodotto per la prima volta componenti ad alta efficienza in SiC funzionanti su wafer da 300 millimetri. Un diametro maggiore del wafer dovrebbe rendere la produzione più efficiente e, a lungo termine, migliorare l’approvvigionamento per applicazioni come automobili elettriche e infrastrutture di ricarica.

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

Immagine: Infineon

Il produttore di semiconduttori ha elaborato i wafer di carburo di silicio da 300 millimetri nella sua fabbrica a Villach, in Austria, in condizioni di produzione reali. Secondo le sue stesse dichiarazioni, Infineon è così la prima azienda a riuscire in questo passo nella produzione di semiconduttori. Per questo scopo sono state utilizzate attrezzature di produzione esistenti, che possono essere impiegate anche per il silicio.

Il vantaggio principale dei wafer più grandi risiede nel rendimento: secondo Infineon, un wafer da 300 millimetri permette di produrre circa 2,3 volte più chip rispetto a uno da 200 millimetri. Ciò consente di scalare la produzione in modo più efficiente nel lungo termine. Tuttavia, Infineon non ha ancora indicato una data precisa per l’avvio della produzione; l’azienda intende stabilirla in collaborazione con clienti e partner. Parallelamente, si procederà con l’attuazione del piano di sviluppo esistente per la produzione di SiC da 200 millimetri.

Attualmente il carburo di silicio è tra i materiali a banda larga più importanti per l’elettronica di potenza. Rispetto al silicio tradizionale, il SiC permette minori perdite di potenza, densità di potenza più elevate nonché un funzionamento efficiente a tensioni e temperature elevate. I campi di applicazione includono, tra gli altri, i convertitori di trazione, i caricabili integrati e le stazioni di ricarica per veicoli elettrici, nonché i sistemi di storage fissi e i motori industriali.

Il SiC rimane fondamentale per la mobilità elettrica e le infrastrutture di ricarica

Per la mobilità elettrica, questo passo è particolarmente rilevante in termini di scalabilità e costi di produzione. Wafer più grandi consentono di produrre più chip in SiC per ciclo di produzione, facilitando così a lungo termine una produzione economica su larga scala. Tuttavia, Infineon non fornisce dichiarazioni precise riguardo a possibili riduzioni dei costi per singoli componenti.

Parallelmente, il gruppo sta lavorando anche a una produzione più efficiente dei wafer in SiC stessi. Nella sede di Dresda, Infineon ha testato con successo la cosiddetta tecnologia Cold-Split per wafer da 300 millimetri. Con questo metodo i wafer vengono separati da un cristallo di SiC con minor perdita di materiale e tempi di lavorazione più brevi rispetto al taglio tradizionale con filo. In questo modo si spera di poter ottenere più wafer dallo stesso cristallo.

Questo traguardo nel campo del SiC fa seguito alla strategia di Infineon per wafer da 300 millimetri a Villachan. Lì l’azienda aveva già preparato il passaggio da wafer da 200 a 300 millimetri per il gallio nitruro e, a fine ottobre, aveva annunciato l’intenzione di investire circa 1,1 miliardi di euro in quella sede entro il 2034. La produzione su larga scala di semiconduttori ad alta potenza basati su GaN su wafer da 300 millimetri dovrebbe iniziare entro la fine del 2027.

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