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就在几天前(5月27日),新加坡科技研究局(ASTAR)搞了个大动作——正式启用全球首个工业级200毫米碳化硅开放研发生产线!这条由ASTAR旗下微电子研究所(IME)操刀的产线,直接把材料生长、缺陷分析、器件制造到测试验证的全套流程“打包”整合,堪称碳化硅界的“创新加速器”。
为什么要死磕200毫米? 传统碳化硅晶圆长期卡在150毫米(6英寸)的瓶颈,不仅产能受限,材料缺陷还多,导致芯片成本居高不下。而200毫米晶圆面积增大78%,单次生产就能“挤”进更多芯片,效率提升30%,成本直降25%。但对厂商来说,升级产线意味着天价投入和工艺重构风险。
这条开放产线,就是来破局的! A*STAR拉来一群“技术外援”组队攻坚:
ASM拿出看家法宝PE1O8设备,专攻高质量碳化硅外延层沉积;
Centrotherm贡献高温退火“神器”c.ACTIVATOR 200和氧化设备c.OXIDATOR 200;
Nissin亮出独门绝技——全球首个碳化硅离子注入原位X射线监测系统;
Soitec则用SmartSiC™技术造出高性能“三明治结构”基板,性能提升成本反降。
真金白银砸出三大技术突破:
晶体生长优化:改进物理气相传输法(PVT),把200毫米晶锭的位错密度从11256 cm⁻²压到3885 cm⁻²,微管密度低于0.5 cm⁻²,逼近商用150毫米晶圆水平;
加工精度跃升:多线锯切片+化学机械抛光(CMP)组合拳,让晶圆厚度波动控制在±1μm,电阻率浮动<3%;
缺陷实时狙击:非接触式映射系统(LEI 1510)搭配熔融KOH蚀刻技术,良率飙上90%。
还没开业就火了!研发线试运行期间,27家全球企业已抢先签约:
意法半导体(ST)借力优化碳化硅器件制造工艺,提升电动车逆变器性能;
某神秘头部代工厂(A*STAR未具名)秘密开发关键制程,为量产先进碳化硅器件铺路;
新加坡本地新秀WaferLead更靠它研发出高功率密度MOSFET,让电动车充电时间缩到15分钟内,效率暴涨40%。
政府下场撑腰!新加坡贸工部第二部长陈诗龙亲自站台,宣布未来三年豪掷2亿新元(约合1.5亿美元)支持研发线生态建设。同步启动的还有两大计划:
“Lab-in-Fab”二期:联合意法半导体、ULVAC和新加坡国立大学,猛攻压电材料;
“EDA Garage”:向中小企业开放高端芯片设计工具,降低研发门槛。
这条产线计划2026年全面开放服务,每年还要培养500名半导体工程师。当全球电动车、5G基站和数据中心嗷嗷待哺等碳化芯片“下锅”时,新加坡这步棋,下的可是未来十年的先手局。
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