A Infineon processa SiC em bolachas de 300 mm pela primeira vez

A Infineon produziu os primeiros dispositivos de potência de SiC funcionais em bolachas de 300 milímetros. O maior diâmetro da bolacha tem como objetivo tornar a produção mais eficiente e, a longo prazo, melhorar o fornecimento para aplicações como veículos elétricos e infraestrutura de carregamento.

A bolacha de SiC de 300 mm permite a produção de 2,3 vezes mais chips do que a de 200 mm.

Imagem: Infineon

O fabricante de semicondutores processou, pela primeira vez, bolachas de carboneto de silício (SiC) de 300 milímetros em condições reais de produção em sua fábrica em Villach, na Áustria. Segundo a empresa, a Infineon é a primeira a alcançar esse marco na fabricação de semicondutores. Foram utilizadas as instalações de produção existentes, que também podem processar silício.

A principal vantagem das bolachas maiores está no aumento da produtividade: uma bolacha de 300 mm permite a produção de aproximadamente 2,3 vezes mais chips do que uma de 200 mm, segundo a Infineon. Isso possibilita um escalonamento mais eficiente da produção no futuro. No entanto, a Infineon ainda não definiu um prazo específico para aumentar a produção. A empresa pretende determinar isso em colaboração com clientes e parceiros. Ao mesmo tempo, o plano existente para a produção de SiC de 200 mm continuará a ser implementado.

O carboneto de silício é atualmente um dos materiais de banda larga mais importantes para a eletrônica de potência. Em comparação com o silício convencional, o SiC permite menores perdas de energia, maiores densidades de potência e operação eficiente em altas tensões e temperaturas. As aplicações incluem inversores de tração, carregadores a bordo e estações de carregamento para veículos elétricos, além de sistemas de armazenamento estacionários e acionamentos industriais.

O SiC continua sendo essencial para a mobilidade elétrica e a infraestrutura de carregamento

Para a mobilidade elétrica, esse aspecto é particularmente relevante em termos de escala e custos de fabricação. Bolachas maiores permitem a produção de mais chips de SiC por ciclo de produção, o que pode viabilizar, a longo prazo, a fabricação econômica de quantidades maiores. No entanto, a Infineon ainda não fez declarações específicas sobre possíveis reduções de custo para componentes individuais.

Paralelamente, a empresa também está trabalhando em uma produção mais eficiente das próprias bolachas de SiC. Em sua fábrica em Dresden, a Infineon testou com sucesso a chamada tecnologia de cisalhamento a frio para bolachas de 300 mm de SiC. Esse método separa as bolachas de um cristal de SiC com menos perda de material e tem tempos de processamento mais curtos em comparação com o corte convencional por serra de fio. Como resultado, é possível obter mais bolachas a partir do mesmo cristal.

Esse marco no desenvolvimento de SiC se baseia na estratégia de 300 mm da Infineon em Villach. Lá, a empresa já havia preparado a transição de bolachas de 200 para 300 mm para nitreto de gálio e anunciou, no final de outubro, que investiria cerca de 1,1 bilhão de euros na unidade até 2034. A produção em larga escala de semicondutores de potência GaN em bolachas de 300 mm tem previsão de início no final de 2027.

Com o SiC, a Infineon está agora transferindo essa abordagem de fabricação para um segundo material de banda larga. Assim, a empresa produz semicondutores de potência baseados em silício, nitreto de gálio e carboneto de silício, utilizando tecnologia de 300 mm para todos esses três materiais.