HHRI/攜手產學界開創新模式 鴻海研究院突破碳化矽半導體技術

【鴻海研究院】
132 人閱讀

受電動車市場快速成長影響,帶動第三代半導體的商機發展,其中,具備優越物理特性的SiC(碳化矽)更是吸引科技大廠投入資源,以在汽車動力系統的搶先卡位。而鴻海研究院近年來積極連結產學研究能量,與陽明交通大學及鴻揚半導體攜手合作,共同致力於高壓碳化矽元件的開發,也取得許多亮眼成果。

圖片來源:AdobeStock

目前碳化矽半導體多半由歐美企業主導,除了擁有技術優勢,在供應鏈上也已穩健佈局,例如美國碳化矽(SiC)材料領導廠商Wolfspeed不僅在美國建立首座8吋SiC晶圓廠,近期更於德國新建一座8吋SiC晶圓廠,積極展現其對碳化矽元件供應的高度重視。而作為歐洲領先製造商的英飛凌,除了向上鏈結既有的基板供應商,如WolfSpeed、安森美(OnSemi)、日本羅姆(Rohm),並且納入中國的SiC晶圓廠天岳和天科合達,以確保供應鏈的穩定性。

此外,意法半導體(STM)則和中國三安光電及重慶政府合資,共同興建一座8吋碳化矽半導體晶圓廠,以顯示全球對碳化矽的重視。而泛鴻海集團的盛新半導體也在今年成功產出台灣首片的8吋碳化矽晶圓,確保台灣在碳化矽產業供應鏈上取得一席位置。

圖一、碳化矽產業垂直產業鏈(圖片來源:鴻海研究院)

過去30年來,台灣憑藉完善且高效的供應鏈及世界領先的製造技術,在全球半導體產業中發揮引領作用。然而,隨著化合物半導體革新潮流的來臨,台灣必須善用自身的產業特色,以開創新的局面。近來,台灣在化合物半導體的發展上,也積極展現技術探索與突破能力,如鴻海科技集團在高功率碳化矽元件的發展上,採用虛擬IDM的概念,透過專業分工形式將盛新半導體(基板)、鴻揚半導體(專業代工廠)、能創半導體(模組)等製造商整合,發揮從上游到下游垂直整合的優勢。

在技術發展上,鴻海研究院也與陽明交通大學、鴻揚半導體攜手合作,共同致力於高壓碳化矽元件的開發,並取得令人驚艷的成果。例如在1700V高壓碳化矽元件性能上取得技術突破,透過獨特的設計,使導通電阻(Ron,sp)最低可達4.2mΩ-cm²,耐壓電壓(BV);最高則可達到 2400V ,而 Baliga Figure of Merit(BFOM)更達到1.1GW/cm²。

此外,經過雙脈衝測試(DPT),封裝元件在高功率操作下依然能實現正常切換運作,其切換性能甚至媲美國際頂尖大廠的元件;且晶片的良率更高達九成以上。

這些令人振奮的研究成果再度凸顯鴻海研究院在半導體領域的努力,也顯示台灣半導體產業正透過結合產官學研的創新模式,持續攻克技術瓶頸,為半導體技術的發展開創嶄新道路。未來,歐美大廠及鴻海研究院的持續努力,將進一步推動碳化矽半導體技術的革新,為台灣半導體產業寫下更加輝煌的新篇章。

圖二、各元件大廠特性比較(圖片來源:鴻海研究院)

全文轉載自鴻海研究院TECH BLOG

留言評論
【鴻海研究院】

延伸閱讀