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英飞凌解决碳化硅供应短缺

发布时间:2018-12-20 14:45:49 人气: 来源:

  为了保证材料供应, 英飞凌于2018年11月以1.24亿欧元收购了位于德国Dresden的初创公司Siltectra。

  在SiC晶圆供应短缺的时候,Siltectra开发出一种新技术 - “冷分裂” - 以最小的材料损失处理晶体。

 

  该技术用于分割SiC晶圆,并将一个晶圆生产的芯片数量增加一倍。 重要的是,英飞凌现在希望将这一过程工业化。

 

  正如英飞凌宽禁带半导体高级总监Friedrichs所说的那样; “此次收购的巨大动力是供应和生产能力的安全性。”

 

  “鉴于碳化硅供应短缺,特别是150毫米晶圆,我们只想确保如果这种情况持续下去,我们仍然可以向客户提供,”他补充道。

 

  Siltectra成立于2010年, 过去八年来一直致力于开发晶圆分割工艺并建立稳固的专利基础。 剥落过程使用外部施加的应力来沿着晶面分离具有明确限定的厚度的晶体材料。

 

  激光将晶体内的层限定到预定深度,然后将定制的聚合物箔沉积到材料的顶部。 然后将该材料系统快速淬火至约-160℃,以产生足够的应力,以沿着其激光限定的层机械地分裂材料,从而将晶片与晶锭的其余部分分离。

 

  然后可以通过标准的湿化学清洁从新晶片上除去聚合物箔。 而且,重要的是,剩余的水晶晶锭可以为下一个“奖励”晶圆做好准备,大大降低了制造成本。

 

  除了材料收益,冷分裂还有其他好处。 正如Friedrichs所强调的那样,传统线锯工艺产生的机械应力远大于冷劈裂所带来的机械应力,因此新工艺可以减少缺陷较少的晶圆。

 

  此外,该工艺还可用于GaN,GaAs和蓝宝石晶圆,尽管英飞凌计划在未来几年内专注于SiC。

 

  但至关重要的是,迄今为止的结果表明,该工艺可以在几分钟内将晶圆材料薄到100微米以下,精度高,几乎没有材料损失,这是英飞凌现在打算在生产规模上重复的壮举。

 

 “现在我们有一个概念验证,实验室规模的过程,所以我们现在需要扩大和自动化流程,以每周七天,每天二十四小时的高吞吐量运行,”Friedrichs说。 “作为其中的一部分,我们需要从头开始为大规模制造过程定义设备,因为那里没有其他任何东西。”

 

  “你知道,Dresden的公司是一家初创公司,使用过演示工具,有时甚至是自制设备,”他补充道。 “我们面临的挑战是无法订购新设备以扩大规模,因此我们现在正与能够制造必要生产设备的公司合作,这些设备可以实施到自动化制造设备中。”

 

  总而言之,该公司估计转产量将在未来五年内完成。 工业化将在Siltectra现有的Dresden工厂以及英飞凌的SiC生产基地和位于奥地利菲拉赫(Villach)的总部进行。

 

  根据Friedrichs的说法,最终的SiC芯片生产将在菲拉赫(Villach)进行,而英飞凌不会在Dresden建立额外的生产基地。 “在中间情况下,我们也可能会使用Dresden进行一些初步的生产前试验,”他说。 “但计划是将Dresden工厂用于其他方向的替代开发。”


证明过程

 

今年早些时候,Siltectra 透露它已经在分离晶片上生产了基于 SiC HEMT 器件的 GaN,Friedrichs 证实英飞凌也制造了实用的器件。 由于 SiC 晶圆的供应仍然存在问号——就在几个月前,行业分析公司 Yole Développement 证实供应瓶颈仍然存在——英飞凌的最新收购看起来将缓解 SiC 器件的增长。

 

“这样做的最大动机是增加 SiC 材料的可用性,”弗里德里希斯强调说。 “通过冷分裂,我们可以简单地将分配给我们与供应商的长期协议的晶圆数量增加一倍。”

 

“这是我们解决材料短缺问题的第一个对策,也是我们推出碳化硅相关技术的长期战略的一部分,”他补充道。 


 

  原文链接:https://compoundsemiconductor.net/article/106023/Infineon_Tackles_SiC_Supply_Shortages
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