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全球首家!英飞凌300mm碳化硅晶圆流片成功,功率半导体大尺寸制造时代加速到来

行业资讯

作为全球功率系统与物联网半导体龙头,英飞凌科技股份公司近日宣布,已于奥地利菲拉赫工厂成功完成300mm(12英寸)碳化硅晶圆流片,并制备出可正常工作的功能性功率器件。这是全球首家在标准化大规模晶圆制造环境下达成该突破的企业,标志着碳化硅正式迈向大尺寸晶圆工业化制造新阶段。

11月10日,英飞凌在慕尼黑启幕的electronica展会上对外公开展示了这片完成全流程加工的首枚300 mm碳化硅晶圆。

单片产出达200 mm晶圆2.3倍,成本痛点迎来破解之道

相较于当前主流的200 mm碳化硅晶圆,300 mm晶圆的单片芯片产出数量可达前者的2.3倍,制造红利显著。

不同于实验室样品验证,本次器件制造充分复用成熟硅产线设备,大幅降低新增产线投入门槛,为后续规模化导入奠定工艺基础。生产效率与单位晶圆产出同步提升,长期来看将有力摊薄单颗碳化硅器件制造成本,破解行业长期面临的供给紧张、成本偏高等痛点,为汽车、可再生能源、工业传动与AI数据中心等高增长赛道筑牢安全、可持续的碳化硅供货底座。

英飞凌首席执行官Jochen Hanebeck表示:

"这一技术里程碑进一步巩固了我们在功率半导体领域的领先地位。由衷感谢团队持续攻坚,推动300mm碳化硅技术走出实验室,向着规模化量产稳步前行。保持功率半导体的领跑地位,意味着持续把技术推向新高度。如今,我们手握硅、氮化镓,再加上刚刚实现突破的300mm碳化硅晶圆工艺,在半导体制造规模化、驱动盈利性增长上占据先发优势。”

双路线并行推进,保障供给连续性

英飞凌同时强调,本次成果仅为产业化起点。公司将联合上下游客户与合作伙伴共同敲定300 mm碳化硅技术路线与产能爬坡节奏,不会放缓现有200 mm碳化硅制造路线推进速度,两条路线并行落地,保障产品供给连续性。这一策略既体现了对当前市场需求的务实回应,也展现了对大尺寸技术长期前景的战略定力。

冷切割工艺同步验证,形成组合优势

碳化硅是新一代高效电能转换的核心宽禁带材料,凭借低损耗、高功率密度、耐高压、耐高温等突出优势,是能源转型的关键载体,广泛应用于主逆变器、车载充电机、电动汽车充电桩、大型储能电站、工业传动、不间断电源等场景。随着算力基础设施快速扩张,AI数据中心正在成为碳化硅全新增长曲线,器件应用持续向固态变压器、固态断路器、高端供电单元延伸,而英飞凌成熟的CoolSiC™ 产品矩阵,可覆盖多场景下的高压、高效功率转换需求。

值得关注的是,在推进300 mm碳化硅器件工艺之外,英飞凌同步在德国德累斯顿工厂完成了冷切割(Cold Split)工艺在300 mm碳化硅晶锭上的可行性验证。相较于传统线锯切割方案,冷切割能够以更低损耗将晶圆从晶锭分离,大幅缩减加工时长,在同等晶锭原料下获得更多合格晶圆,同时压低扩产资本开支。器件工艺突破叠加先进分片技术验证,形成组合优势,支撑英飞凌随市场景气灵活扩充碳化硅产能,响应全球持续走高的宽禁带器件需求。

三种材料300mm晶圆技术全覆盖,行业独此一家

本次突破,英飞凌成为行业内唯一同时掌握硅、碳化硅、氮化镓三类核心功率半导体材料300 mm晶圆制造技术的厂商。

就在10月27日,英飞凌官宣投入约11亿欧元,在菲拉赫打造全球首座面向量产的300 mm氮化镓功率半导体基地。此番碳化硅取得关键进展,将大尺寸平台化制造思路拓展至第二种宽禁带材料,进一步夯实其在全球功率半导体创新版图中的引领地位,为整个宽禁带产业开启降本上量的全新周期。

从200 mm到300 mm,从硅到碳化硅再到氮化镓,英飞凌正以平台化制造能力重塑功率半导体的成本曲线与供给格局。首枚300 mm碳化硅功能器件的诞生,不仅是工艺能力的证明,更是产业化号角的吹响——碳化硅的大尺寸工业化制造时代,已然加速到来。

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