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Infineon: Erste Chips auf SiC-Wafern mit 300 mm prozessiert
Bald macht Infineon die Wafer-Material-Trilogie in Österreich komplett. Am Standort Villach können in Zukunft nicht nur 300-mm-Wafer aus Silizium (Si) und Galliumnitrid (GaN), sondern auch aus Siliziumcarbid (SiC) prozessiert werden. Zumindest wurden erste funktionsfähige Leistungsbauelemente hergestellt.
Auf der morgen beginnenden Fachmesse electronica will Infineon den „ersten prozessierten 300-Millimeter-SiC-Wafer“ ausstellen. Nach Angaben des Unternehmens wurden auf Wafern mit diesem Material und dieser Größe die branchenweit ersten funktionsfähigen Leistungsbauelemente überhaupt gefertigt. Daher spricht Infineon von einem „Innovationsmeilenstein“, der unter realen Bedingungen in einer Halbleiterfertigung demonstriert wurde.
Mit 300-Millimeter-Wafern für Silizium, Galliumnitrid und jetzt auch Siliziumcarbid sind wir in einer führenden Position, um die Halbleiterfertigung weiter zu skalieren und profitables Wachstum voranzutreiben.
Während reine Silizium-Wafer schon lange mit 300 mm Durchmesser für die Halbleiterfertigung genutzt werden, hatte Infineon erst kürzlich die weltweit erste 300-mm-Serienfertigung für GaN-Halbleiter angekündigt. Bis diese bei SiC-Wafern soweit ist, dürfte aber noch eine ganze Weile dauern. Schließlich hat es bei der GaN-Fertigung von der ersten Demo funktionsfähiger Chips bis zur Ankündigung der Serienreife gut zwei Jahre gedauert. Erst ab 2027 sollen Produkte auf GaN-Wafern mit 300 mm vom Band laufen.
Sofern es bei den SiC-Wafern ähnlich lange dauert, wäre wohl erst ab 2029 mit dem Beginn der Serienfertigung zu rechnen. Am heutigen Tag wagt Infineon aber zumindest öffentlich noch keine Prognose.
Der Schritt von 200 mm auf 300 mm steigert die Effizienz der Chipproduktion enorm, da sich damit rund 2,3 Mal mehr Chips pro Wafer fertigen lassen.
Das oft als hart wie Diamant beschriebene Siliziumcarbid ist eine chemische Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff. Da es in der Natur sehr selten vorkommt, wird es meist synthetisch hergestellt. In der Halbleiterbranche dient es primär für die Herstellung von sogenannter Leistungselektronik. Dafür eignen sich SiC-Halbleiter besonders gut, da sie sehr hohe Spannungen und Ströme verarbeiten können und auch höhere Temperaturen als Si-Halbleiter erlauben.
Infineon bezeichnet SiC als „zentrales Halbleitermaterial für hocheffiziente Energiewandlung“, das zum Beispiel in Traktionswechselrichtern, On-Board-Ladegeräten, Ladestationen für E-Autos, großen Energiespeichern und Industrieantrieben sowie in unterbrechungsfreien Stromversorgungen Verwendung findet. Eine wachsende Nachfrage im Bereich der KI-Rechenzentren sei „mit neuen Aufgaben für SiC in Solid-State-Transformatoren, Leistungsschaltern und Netzteilen“ gegeben.
Auch bei den SiC-Wafern will Infineon die sogenannte Cold-Split-Technologie einsetzen. Die laserbasierte Spalttechnologie schneidet die Wafer mit größerer Präzision und auch schneller als das herkömmliche Drahtsägen.