意法半導體制造首批200mm碳化硅晶圓 提高電力電子芯片輕量化

意法半導體 (STMicroelectronics，簡稱 ST) 宣布，ST 瑞典北雪平工廠制造出首批 200mm (8 英寸) 碳化硅 (SiC) 晶圓片，這些晶圓將用于生產下一代電力電子芯片的產品原型。SiC 晶圓升級到 200mm 標志著 ST 面向汽車和工業(yè)客戶的擴產計劃取得重要的階段性成功，鞏固了 ST 在這一開創(chuàng)性技術領域的領導地位，提高了電力電子芯片的輕量化和能效，降低客戶獲取這些產品的總擁有成本。

意法半導體的首批 200mm SiC 晶圓片質量上乘，影響芯片良率和晶體位錯的缺陷非常少。低缺陷率的取得離不開意法半導體碳化硅公司 (前身是 Norstel 公司，2019 年被 ST 收購) 在 SiC 硅錠生長技術開發(fā)方面的深厚積累和沉淀。除了晶圓片滿足嚴格的質量標準外，SiC 晶圓升級到 200mm 還需要對制造設備和整體支持生態(tài)系統(tǒng)進行升級更換。意法半導體正在與供應鏈上下游技術廠商合作開發(fā)自己的制造設備和生產工藝。

意法半導體先進的量產碳化硅產品 STPOWER SiC 目前是在卡塔尼亞(意大利)和宏茂橋(新加坡)兩家 150mm 晶圓廠完成前工序制造，后工序制造是在深圳(中國)和布斯庫拉(摩洛哥)的兩家封測廠進行的。這個階段性成功是意法半導體布局更先進的、高成本效益的 200mm SiC 量產計劃的組成部分。SiC 晶圓升級到 200mm 屬于公司正在執(zhí)行的 SiC 襯底建新廠和內部采購 SiC 襯底占比超 40% 的生產計劃。

意法半導體汽車和分立器件產品部總裁 Marco Monti 表示：“汽車和工業(yè)市場正在加快推進系統(tǒng)和產品電氣化進程，SiC 晶圓升級到 200mm 將會給我們的汽車和工業(yè)客戶帶來巨大好處。隨著產量擴大，提升規(guī)模經濟效益是很重要的。在覆蓋整個制造鏈的內部 SiC 生態(tài)系統(tǒng)方面積累深厚的專業(yè)知識，可以提高我們的制造靈活性，更有效地控制晶圓片的良率和質量改進。”

據悉碳化硅是一種化合物半導體材料，在電動汽車和工業(yè)制造過程等重要的高增長的電力應用領域，與硅材料相比，碳化硅的本征特性可提供更高的性能和能效。ST 在 SiC 領域的領先地位歸功于 25 年的專注和研發(fā)投入，擁有 70 多項專利。這項顛覆性技術可實現(xiàn)更高效的電能轉換，更小的更輕量化的設計，節(jié)省更多的系統(tǒng)設計總體成本，這些都是決定汽車和工業(yè)系統(tǒng)成功的關鍵參數和因素。與 150mm 晶圓相比，200mm 晶圓可增加產能，將制造集成電路可用面積幾乎擴大 1 倍，合格芯片產量是 150mm 晶圓的 1.8–1.9 倍。