Infineon впервые обрабатывает материал SiC на кристаллах диаметром 300 мм.
Компания Infineon впервые произвела рабочие мощные компоненты на основе SiC на кристаллах диаметром 300 миллиметров. Больший диаметр кристаллов призван сделать производство более эффективным и в долгосрочной перспективе улучшить поставки компонентов для таких областей применения, как электромобили и инфраструктура зарядки.
Кристаллы SiC диаметром 300 мм позволяют производить в 2,3 раза больше чипов по сравнению с кристаллами диаметром 200 мм.
Источник изображения: Infineon
Производитель полупроводников обработал пластины из карбида кремния диаметром 300 миллиметров на своем заводе в австрийском Виллах в реальных производственных условиях. По собственным словам, Infineon стала первой компанией, которой удалось осуществить этот шаг в производстве полупроводников. Для этого было использовано существующее производственное оборудование, которое также может применяться для обработки кремния.
Основное преимущество более крупных пластин заключается в выходе готовой продукции: по данным Infineon, 300-миллиметровая пластина позволяет производить примерно в 2,3 раза больше чипов, чем 200-миллиметровая. Это открывает возможность более эффективного масштабирования производства в будущем. Однако Infineon пока не называет конкретной даты начала производства; компания планирует определить её совместно с клиентами и партнерами. Одновременно должна продолжаться реализация существующей стратегии развития производства SiC диодов размером 200 миллиметров.
Карбид кремния в настоящее время относится к важнейшим материалам с широкой зоной запрещённой зоны для высоковольтной электроники. По сравнению с обычным кремнием карбид кремния обеспечивает меньшие потери мощности, более высокую плотность мощности, а также эффективную работу при высоких напряжениях и температурах. Области применения включают инверторы тяговых двигателей, бортовые зарядные устройства и станции зарядки для электромобилей, а также стационарные аккумуляторы и промышленные приводы.
Карбид кремния остаётся важным для электромобилестроения и инфраструктуры зарядки
Для электромобилестроения этот шаг имеет особое значение с точки зрения масштабирования и производственных затрат. Более крупные пластины позволяют производить больше чипов из карбида кремния за один цикл производства, тем самым в долгосрочной перспективе облегчая экономически эффективное производство больших объёмов продукции. Однако компания Infineon не даёт конкретных данных о возможном снижении затрат на отдельные компоненты.
Одновременно компания работает над более эффективным производством самих пластин из SiC. На заводе в Дрездене Infineon успешно протестировала так называемую технологию холодного разделения для пластин диаметром 300 миллиметров. С её помощью пластины отделяются от кристалла SiC с меньшими потерями материала и за меньшее время по сравнению с традиционным методом резки с помощью дреля. Благодаря этому из одного и того же кристалла можно получить больше пластин.
Этот прорыв в области SiC является продолжением стратегии Infineon по производству пластин диаметром 300 миллиметров, реализуемой в Villachan. Там компания уже занималась подготовкой к переходу с пластин диаметром 200 миллиметров на пластины диаметром 300 миллиметров для галлийнитрида и в конце октября объявила о намерении инвестировать около 1,1 миллиарда евро в этот завод к 2034 году. Массовое производство высокоэффективных полупроводников на основе GaN на пластинах диаметром 300 миллиметров планируется начать в конце 2027 года.
С помощью SiC компания Infineon теперь применяет этот подход к производству ещё одного материала с широкой зоной запрещённой зоны. Компания производит полупроводники высокой мощности на основе кремния, нитрида галлия и карбида кремния, используя для всех трёх материалов технологию 300 миллиметров.