芯耀
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核心技術優(yōu)勢/方案詳細規(guī)格/產品實體圖/PCB/方塊圖Datasheet/測試報告/Gerber/Schematics/User manual +一鍵獲取
在AI浪潮席卷全球的當下，AI SoC（System on Chip）芯片憑借其高集成度、低功耗、高性能與高算力等特性，深度應用于消費電子、工業(yè)自動化、醫(yī)療設備及航空航天和智能車載等多元領域，成為驅動現(xiàn)代科技變革的核心力量。作為SoC生產制造的關鍵支撐，高壓輸出電源的性能直接決定著SoC的產能與可靠性。
在AI SoC半導體先進制程中，穩(wěn)定的高壓電源系統(tǒng)是高壓脈沖、光刻機、離子注入、等離子體刻蝕和化學氣相沉積（CVD）等核心半導體制程工藝的主要電源供應。
高壓脈沖電源輸出應用中，在刻蝕過程中，高壓脈沖電源通過精確控制脈沖參數(shù)，可實現(xiàn)對等離子體的密度、能量分布以及離子沖擊頻率的精細調節(jié)。采用高頻脈沖高壓電源能夠在不顯著增加離子能量的情況下，提高等離子體密度，從而實現(xiàn)更高的刻蝕速率和更好的刻蝕選擇性。高壓電源提供穩(wěn)定的高壓輸出，其輸出的電壓和電流值相對恒定，能夠為設備提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應，并且可以精確控制脈沖的參數(shù)，如脈寬、頻率、脈幅等。
光刻機是芯片制造過程中最關鍵的設備之一，需要穩(wěn)定的電源供應。在芯片制造的光刻環(huán)節(jié)，光刻機通過一系列復雜的光學原理，將集成電路圖案精確地投影到涂有光刻膠的晶圓表面。通過控制光刻機的曝光參數(shù)，如曝光強度、曝光時間和波長等，可以實現(xiàn)對光刻膠的精確曝光，從而在晶圓上形成相對應的光刻膠圖案。因此，高壓電源為光刻機的深紫外（DUV）或極紫外（EUV）光源提供穩(wěn)定的高電壓驅動，確保光源在高強度工作狀態(tài)下保持輸出功率、波長和光束穩(wěn)定性。只有光源性能穩(wěn)定，才能實現(xiàn)光刻圖案的納米級精度轉移，進而保障芯片制造的良品率與先進制程的順利推進。
等離子體刻蝕需要高壓電源通過精確調控電場，使摻雜離子獲得特定能量，以精確角度和深度注入半導體襯底，實現(xiàn)對器件電學性能的定向優(yōu)化；在等離子體刻蝕過程中，高電壓激發(fā)反應氣體電離形成等離子體，利用高能離子的沖擊效應，按照設計圖案對半導體材料進行逐層蝕刻；而CVD工藝則依賴高壓電源維持穩(wěn)定的等離子體環(huán)境，促使氣態(tài)前驅體在高溫和電場作用下發(fā)生化學反應，在硅片表面沉積出高質量的薄膜材料。這些先進半導體制程工藝的設備，都離不開穩(wěn)定的高壓電源。
ST應用于AI芯片先進制程半導體工廠高壓設備11KW AC/DC高壓電源+3KW DC/DC高壓轉低壓解決方案，在硬件設計上，采用全隔離驅動來驅動SiC，并且全系統(tǒng)都采用ST第三代半導體1200V碳化硅管，MCU使用基于ARM架構的M7雙核，300MHz算力的ST Stellar E1可滿足現(xiàn)有AI先進制程半導體工廠的設備系統(tǒng)需求，同時配備獨立M0核的HSM模塊，可滿足先進半導體設備的信息安全需求，并支持OTA系統(tǒng)升級。11kW的800V高壓輸出可提供高脈沖電壓的穩(wěn)定高壓電源，而3KW高壓轉低壓的DCDC具備200A的大電流，可滿足半導體設備上12V到16V低電壓輸出需求。此系統(tǒng)方案可為客戶提供高壓系統(tǒng)的硬件與軟件學習和驗證。
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