|
新加坡科技研究局（A*STAR）日前宣布，其微電子研究所（IME）正式啟用全球首條工業(yè)級200毫米（8英寸）碳化硅（SiC）開(kāi)放研發(fā)生產(chǎn)線(xiàn)，標志著(zhù)半導體材料技術(shù)邁入規�；瘧眯码A段。該平臺旨在通過(guò)開(kāi)放合作模式，加速碳化硅在電動(dòng)汽車(chē)、5G通信及工業(yè)電源等領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程，鞏固新加坡在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈中的創(chuàng )新樞紐地位。 技術(shù)突破：從實(shí)驗室到工業(yè)化的跨越 碳化硅作為第三代半導體材料的核心代表，以其高擊穿電場(chǎng)、高導熱性和低導通損耗特性，成為電動(dòng)汽車(chē)逆變器、充電樁及5G基站功率器件的首選材料。然而，受限于150毫米（6英寸）晶圓產(chǎn)能瓶頸及材料缺陷控制難題，行業(yè)長(cháng)期面臨良率低、成本高的挑戰。A*STAR此次推出的200毫米研發(fā)線(xiàn)，通過(guò)三大技術(shù)突破實(shí)現量產(chǎn)可行性： 晶體生長(cháng)優(yōu)化：采用改進(jìn)的物理氣相傳輸法（PVT），將200毫米晶錠的位錯密度（DD）從傳統工藝的11,256 cm⁻²降至3,885 cm⁻²，接近商用150毫米晶圓水平，微管密度低于0.5 cm⁻²，滿(mǎn)足工業(yè)級器件可靠性要求。 高精度加工工藝：集成多線(xiàn)鋸切片、化學(xué)機械拋光（CMP）及外延層沉積技術(shù)，實(shí)現晶圓厚度均勻性±1μm、電阻率波動(dòng)＜3%，兼容現有8英寸半導體設備，降低企業(yè)轉型成本。 缺陷檢測與補償：引入非接觸式映射系統（LEI 1510）及熔融KOH選擇性蝕刻技術(shù)，實(shí)時(shí)監測晶圓內缺陷分布，并通過(guò)工藝參數動(dòng)態(tài)調整提升良率，目前已實(shí)現單晶襯底交付良率超90%。 開(kāi)放合作：構建產(chǎn)業(yè)生態(tài)共同體 A*STAR將該研發(fā)線(xiàn)定位為“半導體創(chuàng )新加速器”，通過(guò)開(kāi)放設備、工藝及數據資源，降低中小企業(yè)研發(fā)門(mén)檻。其核心合作模式包括： 技術(shù)共享平臺：向本地企業(yè)及國際機構提供200毫米晶圓加工服務(wù)，涵蓋晶錠生長(cháng)、外延沉積及器件級測試，支持企業(yè)快速驗證碳化硅芯片設計。 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同網(wǎng)絡(luò )：與意法半導體（STM）、GlobalFoundries及新加坡南洋理工大學(xué)（NTU）合作，建立從材料到器件的完整技術(shù)鏈，推動(dòng)壓電MEMS、毫米波通信等前沿技術(shù)交叉融合。 跨境研發(fā)合作：與烏茲別克斯坦、印度等國科研機構簽署協(xié)議，共享碳化硅晶體生長(cháng)數據庫，優(yōu)化高溫高壓環(huán)境下的工藝穩定性，提升供應鏈韌性。 市場(chǎng)前景：賦能綠色能源與AI算力革命 據行業(yè)分析，200毫米碳化硅晶圓的應用將使單片晶圓器件數量增加78%，生產(chǎn)效率提升30%，成本降低25%。A*STAR的研發(fā)線(xiàn)已吸引多家企業(yè)參與： 電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域：本地初創(chuàng )公司W(wǎng)aferLead基于該平臺開(kāi)發(fā)出高功率密度SiC MOSFET，應用于充電樁及OBC（車(chē)載充電器），充電效率提升40%，充電時(shí)間縮短至15分鐘以?xún)取?br /> 5G通信系統：與意法半導體合作研發(fā)的碳化硅射頻器件，支持毫米波頻段高功率傳輸，基站能效比傳統硅器件提升50%，助力6G網(wǎng)絡(luò )部署。 工業(yè)電源：開(kāi)發(fā)的高壓平面柵SiC MOSFET（3300V）已通過(guò)新加坡電力局認證，應用于數據中心UPS系統，轉換效率達99.2%，年節電量超10萬(wàn)度。 政策支持：強化新加坡半導體全球競爭力 新加坡政府將碳化硅研發(fā)納入“國家半導體戰略”，未來(lái)三年投入2億新元（約合1.5億美元）支持A*STAR生態(tài)建設。貿工部第二部長(cháng)陳詩(shī)龍表示：“該研發(fā)線(xiàn)不僅是技術(shù)突破，更是產(chǎn)業(yè)協(xié)同的范式——通過(guò)開(kāi)放資源，中小企業(yè)可共享大企業(yè)研發(fā)成果，快速響應市場(chǎng)需求�！� 目前，A*STAR已與全球27家企業(yè)簽署合作協(xié)議，涵蓋材料供應商、芯片設計公司及終端設備制造商。其200毫米碳化硅研發(fā)線(xiàn)計劃于2026年向全球開(kāi)放服務(wù)，預計每年培養500名半導體工程師，推動(dòng)新加坡半導體產(chǎn)業(yè)人才庫擴容。 關(guān)于新加坡科技研究局（A*STAR） A*STAR是直屬于新加坡貿工部的政府法定機構，通過(guò)整合學(xué)術(shù)界與工業(yè)界資源，推動(dòng)科技創(chuàng )新與成果轉化。其微電子研究所（IME）專(zhuān)注于半導體材料、封裝及異構集成技術(shù)研發(fā)，擁有全球領(lǐng)先的200毫米晶圓中試線(xiàn)及300毫米硅晶圓產(chǎn)能。 |
