為了保證材料供應, 英飛凌于2018年11月以1.24億歐元收購了位于德國Dresden的初創(chuàng)公司Siltectra。
在SiC晶圓供應短缺的時候，Siltectra開發(fā)出一種新技術 - “冷分裂” - 以最小的材料損失處理晶體。
該技術用于分割SiC晶圓，并將一個晶圓生產(chǎn)的芯片數(shù)量增加一倍。 重要的是，英飛凌現(xiàn)在希望將這一過程工業(yè)化。
正如英飛凌寬禁帶半導體高級總監(jiān)Friedrichs所說的那樣; “此次收購的巨大動力是供應和生產(chǎn)能力的安全性?！?/span>
“鑒于碳化硅供應短缺，特別是150毫米晶圓，我們只想確保如果這種情況持續(xù)下去，我們?nèi)匀豢梢韵蚩蛻籼峁?，”他補充道。
Siltectra成立于2010年， 過去八年來一直致力于開發(fā)晶圓分割工藝并建立穩(wěn)固的專利基礎。 剝落過程使用外部施加的應力來沿著晶面分離具有明確限定的厚度的晶體材料。
激光將晶體內(nèi)的層限定到預定深度，然后將定制的聚合物箔沉積到材料的頂部。 然后將該材料系統(tǒng)快速淬火至約-160℃，以產(chǎn)生足夠的應力，以沿著其激光限定的層機械地分裂材料，從而將晶片與晶錠的其余部分分離。
然后可以通過標準的濕化學清潔從新晶片上除去聚合物箔。 而且，重要的是，剩余的水晶晶錠可以為下一個“獎勵”晶圓做好準備，大大降低了制造成本。
除了材料收益，冷分裂還有其他好處。 正如Friedrichs所強調(diào)的那樣，傳統(tǒng)線鋸工藝產(chǎn)生的機械應力遠大于冷劈裂所帶來的機械應力，因此新工藝可以減少缺陷較少的晶圓。
此外，該工藝還可用于GaN，GaAs和藍寶石晶圓，盡管英飛凌計劃在未來幾年內(nèi)專注于SiC。
但至關重要的是，迄今為止的結(jié)果表明，該工藝可以在幾分鐘內(nèi)將晶圓材料薄到100微米以下，精度高，幾乎沒有材料損失，這是英飛凌現(xiàn)在打算在生產(chǎn)規(guī)模上重復的壯舉。
“現(xiàn)在我們有一個概念驗證，實驗室規(guī)模的過程，所以我們現(xiàn)在需要擴大和自動化流程，以每周七天，每天二十四小時的高吞吐量運行，”Friedrichs說。 “作為其中的一部分，我們需要從頭開始為大規(guī)模制造過程定義設備，因為那里沒有其他任何東西?！?/span>
“你知道，Dresden的公司是一家初創(chuàng)公司，使用過演示工具，有時甚至是自制設備，”他補充道。 “我們面臨的挑戰(zhàn)是無法訂購新設備以擴大規(guī)模，因此我們現(xiàn)在正與能夠制造必要生產(chǎn)設備的公司合作，這些設備可以實施到自動化制造設備中。”
總而言之，該公司估計轉(zhuǎn)產(chǎn)量將在未來五年內(nèi)完成。 工業(yè)化將在Siltectra現(xiàn)有的Dresden工廠以及英飛凌的SiC生產(chǎn)基地和位于奧地利菲拉赫(Villach)的總部進行。
根據(jù)Friedrichs的說法，最終的SiC芯片生產(chǎn)將在菲拉赫(Villach)進行，而英飛凌不會在Dresden建立額外的生產(chǎn)基地。 “在中間情況下，我們也可能會使用Dresden進行一些初步的生產(chǎn)前試驗，”他說。 “但計劃是將Dresden工廠用于其他方向的替代開發(fā)?！?/span>
證明過程
今年早些時候，Siltectra 透露它已經(jīng)在分離晶片上生產(chǎn)了基于 SiC HEMT 器件的 GaN，F(xiàn)riedrichs 證實英飛凌也制造了實用的器件。 由于 SiC 晶圓的供應仍然存在問號——就在幾個月前，行業(yè)分析公司 Yole Développement 證實供應瓶頸仍然存在——英飛凌的最新收購看起來將緩解 SiC 器件的增長。
“這樣做的最大動機是增加 SiC 材料的可用性，”弗里德里希斯強調(diào)說。 “通過冷分裂，我們可以簡單地將分配給我們與供應商的長期協(xié)議的晶圓數(shù)量增加一倍?！?/span>
“這是我們解決材料短缺問題的第一個對策，也是我們推出碳化硅相關技術的長期戰(zhàn)略的一部分，”他補充道。
原文鏈接：https://compoundsemiconductor.net/article/106023/Infineon_Tackles_SiC_Supply_Shortages
