ST八英寸SiC正式量产
SiC发展历程回顾
据Cree官方报道，公司和意法半导体宣布扩大现有的多年长期碳化硅晶圆供应协议。修订后的协议要求科锐在未来几年向 ST 提供 150 毫米碳化硅裸片和外延片，价值超过 8 亿美元。
“我们与 Cree 的长期晶圆供应协议的最新扩展将继续为我们全球碳化硅衬底供应的灵活性做出贡献。它将继续为我们的全球碳化硅供应做出重要贡献，补充我们已获得的其他外部产能以及我们正在增加的内部产能。该协议将有助于满足我们未来几年产品制造业务所需的大量生产，以及大量或增加的汽车和工业客户项目”，意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery 说。
随着行业从内燃机转向电动汽车，基于碳化硅的电源解决方案的采用在整个汽车市场迅速增长，从而实现更高的系统效率，从而使电动汽车具有更长的续航里程和更快的充电速度，同时降低成本、减轻重量和节省空间。在工业市场，碳化硅解决方案可实现更小、更轻和更具成本效益的设计，更有效地转换能源以开启新的清洁能源应用。为了更好地支持这些不断增长的市场，设备制造商有兴趣确保获得高质量碳化硅衬底以支持他们的客户。
“我们很高兴意法半导体将继续利用 Wolfspeed 碳化硅材料作为其未来几年供应战略的一部分，”Cree 首席执行官 Gregg Lowe 表示。“我们与设备制造商签订的长期晶圆供应协议现在总额超过 13 亿美元，有助于支持我们推动行业从硅向碳化硅过渡的努力。我们的合作伙伴关系和对提高产能的重大投资确保我们处于有利地位，能够充分利用我们相信这是基于碳化硅的应用的数十年增长机会”，Gregg Lowe 进一步指出。
意法半导体昨日宣布，瑞典 Norrköping 工厂已制造出首批 8 吋碳化硅 (SiC) 晶圆，预计将用于生产下一代功率半导体，且此次将尺寸升级到 8 吋，也象征意法针对汽车与工业客户的扩产计划，获得重要阶段性成就。
意法半导体指出，此次量产 8 吋 SiC 晶圆，将巩固公司在此技术领域的领导地位，也提升功率半导体的轻量化与效能，并降低客户使用 SiC 产品的成本。
意法半导体表示，首批 8 吋 SiC 晶圆质量优良，芯片良率和晶体位元错误缺陷低，此外，意法半导体除了 SiC 晶圆可满足严格质量标准外，升级至 8 吋晶圆也需要制造设备和支援生态系统同时升级，正与供应链上下游厂商合作研发专属的制造设备和生产制程。
意法半导体补充，碳化硅 STPOWER SiC 目前由意大利卡塔尼亚和新加坡宏茂桥两家 6 吋晶圆厂完成前段制程制造，后段制程制造则在中国深圳和摩洛哥布斯库拉的两家封测厂进行。
意法半导体强调，此次阶段性的成功只是 8 吋 SiC 量产计划的一部分，目前也正积极新建碳化硅基板厂，预计 2024 年内部采购碳化硅基板比重将超过 40%。
意法半导体汽车和离散元件产品部总裁 Marco Monti 表示，汽车和工业市场正加速推动系统和产品电气化的进程，升级至 8 吋 SiC 晶圆将为汽车和工业客户带来巨大优势，因此扩大产能、提升规模经济效益至关重要，也能更有效控制晶圆良率和改善质量。
按照ST介绍，SiC特性在20世纪初就已经确立，第一个SiC发光二极管追溯到1907年。物理学家知道，SiC的带隙更宽 ，比硅宽约2ev，这意味着在室温下SiC器件的临界场强是硅基器件的5倍到10倍。因此，新技术可以极大地提高电力转换效率，同时耐受更高的电压和更恶劣的作业状况。
他们指出，阻碍SiC的发展的难题是，直到1996年，都没有人知道如何在半导体晶圆厂实现SiC商用，因为SiC衬底缺陷太多，而且烤箱的高温不能兼容碳化硅材料。此外，半导体行业又耗费了十年时间，才能在两英寸以上的晶圆上制造SiC器件，在大晶圆上加工芯片是降低成本的关键。尽管困难重重，ST还是先行一步，投入巨资研发SiC，并与学术界展开合作，成功地克服了所有这些挑战。
从SiC的研发历史来看，率先扫清基本障碍具有重要意义。作为用SiC衬底制造半导体的先驱，ST提出了新的可以生产出更多更好的SiC器件的解决方案。此外，ST的卡塔尼亚工厂跻身世界上最大的SiC晶圆厂之列，作为市场上领先的SiC器件制造商。ST拥有从150mm晶圆升级到200mm晶圆的制造设备。
经过25年的投入与发展， SiC变得越来越成熟。因此，业界不会看到电阻率像以前那样大幅下降，但会看到更稳健可靠的产品。随着ST晶圆厂试验更大的晶圆和新工艺，成本将继续下降。ST正在投资研发SiC衬底技术，提高质量，优化产能，业界可以期待更高的产能和更低的成本，这将大幅推动SiC采用率的提升。
