Die SmartSiC-Technologie beinhaltet auch das SmartCut-Verfahren, bei der eine dünne SiC-Schicht von einem Donor-Wafer abgespalten wird. So entstehen hochwertige SiC-Substrate in großer Anzahl. (Bild: AdobeStock_21884361_Rulan)
Ziel der Zusammenarbeit ist die Übernahme der SmartSiC-Technologie von Soitec durch ST für die künftige Herstellung von 200-mm-SiC-Substraten, die das Unternehmen bei der Herstellung von Bauelementen und Modulen einsetzen wird, wobei mittelfristig eine Serienproduktion erwartet wird.
Der Übergang von 150-mm- zu 200-mm-Wafern beim Wide-Bandgap-Halbleiter Siliziumkarbid (SiC) ermöglicht eine erhebliche Kapazitätssteigerung mit einer fast doppelt so großen Nutzfläche für die Herstellung integrierter Schaltkreise, so dass pro Wafer die 1,8- bis 1,9-fache Anzahl von Chips gefertigt werden kann.
SmartSiC ist eine Soitec-eigene Technologie, die die SmartCut-Technologie nutzt, um eine dünne Schicht eines hochwertigen SiC-Donor-Wafers zu spalten und auf einen PolySiC-Handle-Wafer mit niedrigem Widerstand aufzubringen. Das so hergestellte Substrat verbessert die Leistung der Bauelemente und die Produktionsausbeute. Der hochwertige SiC-Donor-Wafer kann mehrfach wiederverwendet werden, was den Gesamtenergieverbrauch für seine Herstellung erheblich reduziert.
In der Siliziumtechnologie kommt das Smart-Cut-Verfahren bereits seit vielen Jahren bei der Herstellung von SOI-Wafern zum Einsatz. Die Technologie wurde ursprünglich am Forschungsinstitut CEA Leti in Frankreich von Michel Bruel entwickelt.
Das SmartCut-Verfahren wurde ursprünglich am Forschungsinstitut CEA Leti in Frankreich entwickelt. Heute kommt es branchenweit bei der Herstellung von SOI-Wafern zum Einsatz.
Was ST und Soitec mit der Kooperation bei der SiC-Waferherstellung beabsichtigen
„Der Übergang zu 200-mm-SiC-Wafern wird unseren Automobil- und Industriekunden erhebliche Vorteile bringen, da sie den Übergang zur Elektrifizierung ihrer Systeme und Produkte beschleunigen. Dies ist wichtig, um bei steigenden Produktvolumina Größenvorteile zu erzielen", sagte Marco Monti, President Automotive and Discrete Group, STMicroelectronics. „Wir haben uns für ein vertikal integriertes Modell entschieden, um unser Know-how über die gesamte Fertigungskette hinweg zu maximieren, von hochwertigen Substraten bis hin zur groß angelegten Front- und Back-End-Produktion. Das Ziel der Technologiekooperation mit Soitec ist es, unsere Fertigungsausbeute und -qualität weiter zu verbessern.“
„Die Automobilindustrie steht mit dem Aufkommen von Elektrofahrzeugen vor einem großen Umbruch. Unsere innovative SmartSiC-Technologie, die unser einzigartiges SmartCut-Verfahren an Siliziumkarbid-Halbleiter anpasst, wird eine Schlüsselrolle bei der Beschleunigung ihrer Einführung spielen", sagte Bernard Aspar, Chief Operating Officer von Soitec. „Die Kombination der SmartSiC-Substrate von Soitec mit der branchenführenden Siliziumkarbid-Technologie und -Expertise von STMicroelectronics ist ein entscheidender Schritt für die Herstellung von Automobilchips, der neue Maßstäbe setzen wird.“
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Die Autorin: Dr.-Ing. Nicole Ahner
Ihre Begeisterung für Physik und Materialentwicklung sorgte dafür, dass sie im Rahmen ihres Elektrotechnik-Studiums ihre wahre Berufung fand, die sie dann auch ins Zentrum ihres beruflichen Schaffens stellte: die Mikroelektronik und die Halbleiterfertigung. Nach Jahren in der Halbleiterforschung recherchiert und schreibt sie mittlerweile mit tiefem Fachwissen über elektronische Bauelemente. Ihre speziellen Interessen gelten Wide-Bandgap-Halbleitern, Batterien, den Technologien hinter der Elektromobilität, Themen aus der Materialforschung und Elektronik im Weltraum.
