Clas Sic Wafer Fab

Clas Sic Wafer Fab ist die weltweit erste offene Foundry, die sich ausschließlich der Herstellung von Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid widmet. Diese im Juni 2017 gegründete, bahnbrechende offene Foundry bietet eine schnelle Prozessforschung und -entwicklung sowie eine kurze Markteinführungszeit und verfügt über Kapazitäten, die die Entwicklung von Bauelementen, die Bemusterung und die Produktion mittlerer Stückzahlen bis hin zu Wafern mit 150 mm Durchmesser umfassen.

Angesichts des begrenzten Platzes auf dem Gelände wandte sich das Fertigungsteam an T-SQUARED, um ein umfassendes Design- und Konstruktions-Know-how zu erhalten, das sicherstellt, dass ein robustes Design geschaffen werden kann, das den Wert der Investition maximiert.

Gegründet 2017

Bei Class Sic erhalten die Teammitglieder Aktien, sobald das Unternehmen einen bedeutenden Markterfolg erzielt, was allen ein Gefühl der Eigenverantwortung vermittelt und sie motiviert, das Überleben des Unternehmens zu sichern. Die Mitarbeiterbeteiligung fördert auch den Austausch innovativer Ideen unter den Kollegen, während gleichzeitig die höchstmögliche Qualität der Arbeitsprodukte erzielt wird.

Seit seiner Gründung hat sich Clas SiC schnell zu einem der weltweit führenden Unternehmen für die Herstellung von Siliziumkarbid (SiC)-Wafern entwickelt. Mit diesem beeindruckenden Erfolg gehen ehrgeizige Expansionspläne einher, sowohl in Bezug auf die Kapazität als auch auf das Technologieportfolio.

Leistungs-SiC-Bauelemente sind aufgrund der internationalen Bemühungen um einen Netto-Null-Energieverbrauch und die Elektrifizierung des Verkehrswesens weltweit sehr gefragt, und Leistungs-SiC-Bauelemente spielen eine entscheidende Rolle bei hocheffizienten Stromwandlungsanwendungen wie diesen.

Aus dem jüngsten Bericht von Yole geht hervor, dass der Einsatz von SiC-Leistungsbauelementen in diesem Jahr rasch zunimmt; die Lieferkette muss jedoch auf diesen Anstieg vorbereitet sein - insbesondere auf der Epiwafer-Ebene, wo viele Anbieter Schwierigkeiten haben, ihre Produktionskapazitäten zu erhöhen.

Hauptsitz des Unternehmens ist Lochgelly, Schottland.

Clas SiC WaferFab ist Großbritanniens einzige End-to-End-Gießerei für Siliziumkarbid (SiC)-Wafer für den Leistungsbereich. Sie bietet ihren Kunden Zugang zu sämtlichen Entwicklungs- und Produktionsanforderungen für Siliziumkarbid (SiC)-Wafer mit umfassenden Dienstleistungen wie Bauelementedesign, Musterfertigung und Produktion mittlerer Stückzahlen auf 150-mm-Wafern. Die Kunden sind in der Lage, die Prozessforschung und -entwicklung (F&E) zu beschleunigen, die Entwicklung von Bauelementen, die sie entwerfen, schnell auf den Markt zu bringen und Pakete zur Unterstützung der Bauelemente, einschließlich Mustern für die Bauelementeherstellung, zu erhalten.

Der Hauptsitz des Unternehmens befindet sich in Lochgelly, Fife, und bietet erstklassige Ingenieure und Fachkräfte sowie hervorragende Einrichtungen für die Halbleiterproduktion.

Jen Walls, CEO von Clas SiC, verfügt über einen umfassenden Hintergrund im Bereich der Halbleiter mit breiter Bandlücke. Sie begann ihre Karriere bei Raytheon in der Verteidigungsabteilung, wo sie schnell aufstieg. Jen hatte sich jedoch immer gewünscht, dass der Geschäftsbereich Siliziumkarbid (SiC) eine unabhängige Einheit wird.

Seit dem Start mit einer Finanzierung durch private Investoren in Höhe von $50 Mio. im Jahr 2017 bis heute hat Clas Sic ein schnelles Wachstum der Kundennachfrage aufgrund der weltweiten Bemühungen um Netto-Null-Emissionen und die Elektrifizierung des Verkehrs erlebt. Infolgedessen hat das Unternehmen sowohl seine Kapazitäten als auch sein Technologieportfolio erweitert, indem es SiC-Leistungsdioden und MOSFETs mit höherer Spannung sowie hochmoderne Anlagen und Werkzeuge speziell für die SiC-Technologie hinzugefügt hat.

Herstellung von 150-mm-Halbleiterwafern

UnitedSiC schlägt vor, dass jedes Unternehmen, das an der Herstellung von SiC-Leistungsbauelementen interessiert ist, eine Anlage benötigt, die zwischen 10.000 und 30.000 Wafer pro Monat zu Verarbeitungszwecken verarbeiten kann, da die Kosten für SiC den Preis der stromerzeugenden Schaltungen, die es verwenden, erhöhen können.

SiC-Leistungshalbleiter wandeln Batterieleistung in Drehmoment um und sorgen so für eine höhere Fahrzeugleistung und -reichweite. Ihre überlegene Energieeffizienz und Zuverlässigkeit im Vergleich zu siliziumbasierten Bauelementen macht sie zu sehr gefragten Bauelementen.

Hersteller, die SiC-Leistungschips herstellen wollen, müssen zunächst hochwertige SiC-Substrate erwerben, bevor sie mit den Verarbeitungsschritten für den Zusammenbau ihrer Bauteile beginnen können. Ein wichtiger Schritt ist die Dotierung, bei der dem SiC Verunreinigungen hinzugefügt werden, um seine elektrischen Eigenschaften zu verändern und den Widerstand zu verringern.

Bei diesem Prozess müssen die Dotierstoffe präzise und mit minimaler Beschädigung des Kristallgitters platziert werden, was angesichts der Härte und Dichte des Substratmaterials keine einfache Aufgabe ist. Um diese Aufgabe zu erleichtern, hat Applied Materials das 3D-Heißionenimplantationssystem VIISta 900 entwickelt, das die Herstellung von hochwertigen SiC-Substraten ermöglicht.

Dieses neue Werkzeug zielt darauf ab, die Ausbeute und die Energieeffizienz zu erhöhen, indem es eine einheitlichere und kompaktere SiC-Struktur erzeugt und Defekte oder Hohlräume beseitigt, die die Leistung beeinträchtigen. Darüber hinaus bieten die Werkzeuge der CS200-Plattform niedrigere Betriebskosten als herkömmliche CMP-Anlagen, die für Silizium- oder Verbindungshalbleiter verwendet werden.

Partnerschaften mit Kunden

Leistungshalbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) erfreuen sich aufgrund ihrer überlegenen Leistung und niedrigeren Kosten im Vergleich zu Silizium-Leistungshalbleitern zunehmender Beliebtheit. Da die Nachfrage nach SiC steigt, müssen die Chiphersteller für eine ausreichende Versorgung mit Wafern sorgen. Einige haben ihre eigenen Fertigungsanlagen gebaut, andere arbeiten mit Foundries zusammen, die die benötigten Wafer liefern können; ein neu aufkommendes Modell ermöglicht es jedoch auch fabriklosen Unternehmen, in den Markt einzutreten.

Für IDMs, die zum ersten Mal in den SiC-Markt einsteigen, kann das Modell einer Gießerei nützlich sein. Für etablierte IDMs ist dies jedoch nicht ideal, da alle Arbeitsabläufe und das Design unter einem Dach stattfinden müssen, um die Beteiligung Dritter so weit wie möglich zu vermeiden.

Clas Sic Wafer Fab ermöglicht es dem Unternehmen, seinen Kunden dank eines erfahrenen Fertigungsteams, das sich der kontinuierlichen Verbesserung verschrieben hat, qualitativ hochwertige Produkte zu günstigeren Kosten anzubieten. Sie arbeiten bei der Entwicklung neuer Technologien und Produktionsverfahren eng mit den Zulieferern zusammen und entwickeln diese auch selbst weiter.

Die Clas SiC Wafer Fab von ST wird es dem Unternehmen ermöglichen, hochvolumige STPOWER SiC-Produkte kosteneffizienter und in größerer Stückzahl zu produzieren, entsprechend den Kundenverpflichtungen, die auf 5 Milliarden Euro für Automobil- und Industrieanwendungen geschätzt werden. Sie soll bis 2024 in Betrieb gehen und wird dann eine der weltweit größten 200-mm-SiC-Power-Fabriken sein.