英飞凌于当地时间11月9日宣布,已率先在全规模半导体晶圆厂环境中将300mm(12英寸)碳化硅晶圆加工为功率半导体器件,成为全球首家完成这一工艺的企业。该成果基于其奥地利Villach晶圆厂现有的硅半导体制造设备实现,表明大尺寸碳化硅晶圆在商业化层面具备实际可行性。
碳化硅作为第三代半导体材料,在耐高压、耐高温和高频性能上优于传统硅材料,广泛应用于新能源汽车、光伏逆变器、工业电源等领域。此前碳化硅功率器件主要采用150mm和200mm晶圆生产,晶圆尺寸偏小制约了单片的芯片产出数量。向300mm过渡可显著提升单位晶圆的可用面积,从而降低单颗器件的制造成本,但大尺寸碳化硅晶圆的晶体生长与加工难度长期构成量产障碍。
英飞凌此次的技术路径值得关注:其并未依赖专门定制的碳化硅产线,而是在现有硅晶圆厂的设备基础上完成300mm碳化硅器件的加工。这意味着成熟的大尺寸硅制造基础设施有可能被复用于碳化硅生产,缩短产线建设周期并控制资本开支。英飞凌表示,将与客户和合作伙伴共同规划12英寸碳化硅技术的推进节奏及量产时机,同时继续推进其200mm碳化硅制造路线图。
在工艺配套方面,英飞凌还在德国德累斯顿工厂验证了冷分片技术在12英寸碳化硅上的可行性。该工艺用于提升从晶锭到晶圆的加工效率,同时减少材料损耗,对于碳化硅这类晶体生长成本较高的材料而言,具有直接的降本意义。
从行业视角看,碳化硅市场近年来受新能源汽车和能源基础设施需求拉动持续扩张,主要厂商均在推进从200mm向更大尺寸的产能升级。英飞凌此次完成300mm器件晶圆的制造验证,为碳化硅功率半导体的尺寸升级提供了可参照的工程路径,但从工艺验证到规模化量产仍需经历良率爬坡与客户认证周期,其量产时间表尚未明确。
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