英國晶片商英飛凌技術在奧地利成功製造 300 毫米碳化矽功率晶片

德國晶片製造商英飛凌科技（Infineon Technologies）宣佈，其位於奧地利維拉赫的工廠已成功在 300 毫米的碳化矽晶圓上製造功能性功率晶片。此項於 11 月 9 日公佈的創舉，為全規模製造設施中的首次嘗試，使用現有的硅晶片製造設備進行生產。更大的晶圓可幫助英飛凌提高其對電動車、可再生能源系統及人工智能數據中心的功率半導體供應。該公司表示，300 毫米晶圓的產量可達到 200 毫米晶圓的 2.3 倍。

英飛凌正在慕尼黑舉行的電子展（electronica）上展示了一片處理完成的晶圓，展會時間為 11 月 10 日至 13 日。

展示成功製造的晶圓

維拉赫的工作證明瞭英飛凌能夠利用現有的硅生產設備將更大的碳化矽晶圭轉化為功能性裝置。該公司計劃與客戶及合作夥伴就該技術及生產擴張的時機進行合作，並將繼續發展其 200 毫米碳化矽的製造工藝。英飛凌科技首席執行官喬根·哈內貝克（Jochen Hanebeck）表示：「這一技術里程碑進一步鞏固了我們在功率系統領域的領導地位。感謝我們充滿熱情的團隊，在將 300 毫米碳化矽從實驗室推向生產環境方面取得了顯著進展。」

碳化矽是英飛凌 300 毫米製造計劃中的第二種寬禁帶材料，另一種為氮化鎵（gallium nitride）。該公司於 10 月 27 日宣佈在維拉赫投資約 11 億歐元，建立一座高產量設施以製造 300 毫米晶圓上的氮化鎵功率半導體。

冷切割技術的優勢

英飛凌還在德國德累斯頓的工廠測試其冷切割（Cold Split）工藝，該技術能將晶圓從一塊晶體圓餅（boule）中分離出來。根據該公司的說法，冷切割所需時間較短，並且比傳統的鋼絲切割浪費更少的晶體，這樣能夠從同一塊晶體圓餅中獲得更多的晶圓。該過程的資本開支也低於鋼絲切割。這兩項試驗針對製造過程中的不同步驟。德累斯頓團隊證明瞭公司能夠使用冷切割分離出這種大小的晶圓，而維拉赫團隊則顯示出能夠使用現有設備將更大的碳化矽晶圭處理成功能性功率裝置。

碳化矽有助於功率裝置以較低的損耗轉換電力，並能應對高電壓和高溫。它也允許功率電子設備在給定空間內輸出更多的功率。在電動車中，該材料可用於控制電機功率的牽引逆變器及車載充電器。它還可應用於外部電動車充電站、大型儲能系統及工業馬達驅動裝置。此材料還用於不間斷電源（UPS），以在正常電源中斷或故障時保持設備運行。英飛凌表示，該材料在人工智能數據中心的需求也在上升，可用於電源單元、固態變壓器及斷路器。

該公司已經以 CoolSiC 品牌銷售碳化矽功率轉換設備。

碳化矽技術的市場潛力

碳化矽作為新一代功率半導體材料，具備高效能和高耐受性，能有效應對電動車及可再生能源的需求。隨著電動車和大型儲能系統的普及，市場對碳化矽的需求持續上升。英飛凌的成功製造不僅顯示其技術實力，亦為其在競爭激烈的半導體市場中奠定了更為穩固的地位。透過與客戶的合作，英飛凌將能進一步拓展其在功率電子領域的影響力。