【導讀】近兩年新能源汽車(chē)和光伏儲能市場(chǎng)的火熱，讓半導體供應上升到了很多公司戰略層面的考慮因素。特別是SiC的供應更加緊俏。最近幾年用戶(hù)對SiC的使用更有經(jīng)驗，逐漸發(fā)揮出了其高效率高功率密度的優(yōu)點(diǎn)，正在SiC使用量增大的階段，卻面臨了整個(gè)市場(chǎng)的缺貨的狀態(tài)。碳化硅功率器件缺貨有很多因素，目前前道是最大的瓶頸，特別是前道的“最前端” ，SiC襯底片和外延片是目前缺貨最嚴重的材料。
面對這種問(wèn)題，作為功率半導體的領(lǐng)頭羊英飛凌又有哪些舉措呢？一方面，英飛凌與多家晶圓廠(chǎng)簽訂長(cháng)期供貨協(xié)議推動(dòng)其碳化硅（SiC）供應商體系多元化，保證晶圓供應。就在本月，英飛凌與中國碳化硅供應商北京天科合達半導體股份有限公司和山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司分別簽訂了長(cháng)期協(xié)議，以確保獲得更多而且具有競爭力的碳化硅材料供應。協(xié)議將為英飛凌供應高質(zhì)量并且有競爭力的150毫米碳化硅晶圓和晶錠，以及助力英飛凌向200毫米直徑碳化硅晶圓的過(guò)渡。其供應量預計將占到英飛凌長(cháng)期需求量的兩位數份額。另一方面，英飛凌繼續在歐洲和亞洲擴產(chǎn)，增加碳化硅產(chǎn)能。
除此之外，英飛凌還有一個(gè)增加晶圓利用率的獨門(mén)黑科技：冷切割（cold split）技術(shù)。幾年前英飛凌收購了一家名為SILTECTRA的科技公司，其核心技術(shù)“冷切割”，是一種高效的晶體材料加工工藝，能夠將材料損失降到最低。英飛凌目前已經(jīng)開(kāi)始將這項技術(shù)用于SiC晶錠的切割上，從而讓單個(gè)晶錠可出產(chǎn)的芯片數量翻番。在未來(lái)，這項技術(shù)還可以用于晶圓制作過(guò)程中的切割，進(jìn)一步提高芯片產(chǎn)量。
冷切割技術(shù)
傳統的芯片制作過(guò)程包括晶圓切片，外延生長(cháng)，芯片正面工藝和背部減薄等。其中晶錠的切片和背部減薄工序對SiC材料的“浪費”最多，幾乎可以達到四分之三。
晶圓切割工藝包括鋸切割和研磨，其中鋸切割通常采用金剛石線(xiàn)切割碳化硅的晶錠，效率低而且碳化硅晶錠和金剛石線(xiàn)的損耗也很高。不僅如此，鋸切割的晶圓片切割面平整度比較差，這對后續SiC芯片的制作良率也造成一定的障礙。研磨除了在晶圓處理過(guò)程中需要使用之外，在芯片最后的背部減薄工藝中也經(jīng)常會(huì )用到，這一步對于原材料的損耗也很大。針對傳統的處理方式，冷切割技術(shù)則可以大大的提高晶圓利用率，并改進(jìn)切面的平整度和良率。
那么冷切割技術(shù)又是如何進(jìn)行的呢？首先在碳化硅晶錠切片過(guò)程中，采用低溫和激光技術(shù)切出晶圓片Wafer,這一步相比于鋸切割對于材料的損耗幾乎可以忽略不計。
在芯片工藝的最后，冷切割技術(shù)又可以替代背部減薄工藝，將本來(lái)需要磨掉的材料切下完整的一片晶圓片。更重要的是，這一片晶圓還可以再次利用，回到之前的工藝繼續生產(chǎn)芯片。
通過(guò)晶錠的切片和背部減薄的切割方法，冷切割技術(shù)理論上可以達到傳統晶圓處理方法4倍的利用率。不僅如此，冷切割技術(shù)還可以用于GaN晶錠的生產(chǎn)過(guò)程中。英飛凌目前已經(jīng)在晶錠的切片過(guò)程中開(kāi)始試產(chǎn)冷切割技術(shù)，未來(lái)兩年會(huì )繼續把冷切割技術(shù)用到背部減薄工藝中去。
英飛凌正著(zhù)力提升碳化硅產(chǎn)能，以實(shí)現在2030年之前占據全球30%市場(chǎng)份額的目標。預計到2027年，英飛凌的碳化硅產(chǎn)能將增長(cháng)10倍。英飛凌位于馬來(lái)西亞居林的新工廠(chǎng)計劃于2024年投產(chǎn)，屆時(shí)將補充奧地利菲拉赫工廠(chǎng)的產(chǎn)能。迄今為止，英飛凌已向全球3,600多家汽車(chē)和工業(yè)客戶(hù)提供碳化硅半導體產(chǎn)品。
來(lái)源：郝欣，英飛凌
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
使用TWS耳機和可聽(tīng)戴設備，重新定義聆聽(tīng)和交流方式
