中國粉體網(wǎng)訊 近年來，隨著5G、新能源等高頻、大功率射頻及電力電子需求的快速增長，硅基半導體器件的物理極限瓶頸逐漸凸顯，如何在提升功率的同時限制體積、發(fā)熱和成本的快速膨脹成為了半導體產(chǎn)業(yè)內(nèi)重點關注的問題。碳化硅作為一種寬禁帶功率器件，近年來受到人們越來越多的關注。
從產(chǎn)業(yè)鏈層面初步劃分，整個碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈主要分為襯底、外延、晶圓、器件、封裝模塊等環(huán)節(jié)。由于襯底成本最高，因此它成為廠商實現(xiàn)突破的關鍵點。隨著襯底尺寸的增大，單位襯底可以制造的芯片數(shù)量也增多，從而降低了單位芯片的成本。因此，大尺寸襯底成為了碳化硅襯底制備技術的重要發(fā)展方向。目前，6英寸碳化硅晶圓仍然是市場上的主流產(chǎn)品，而8英寸襯底正在成為行業(yè)的重要技術發(fā)展方向。
山東天岳先進科技股份有限公司（簡稱“天岳先進”）成立于2010年11月，是一家專注于碳化硅單晶襯底材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的科技型企業(yè)。近期該公司在接受調研時表示，公司在8英寸碳化硅襯底上已經(jīng)具備量產(chǎn)能力，已實現(xiàn)了小批量銷售。
天岳先進4H導電型碳化硅單晶襯底
9月5日，天岳先進在投資者關系平臺上進行了更加詳細的表述。在碳化硅長晶方面，天岳先進具有全自主的核心技術，實現(xiàn)了從2英寸到8英寸完全自主擴徑，從基礎原理到技術、工藝的深入積累。公司較早開展了8英寸產(chǎn)品制備。2022年初，公司已經(jīng)實現(xiàn)了自主擴徑制備高品質8英寸襯底。同時，公司繼續(xù)在8英寸產(chǎn)品上做前瞻性探索，在2023Semicon論壇上，公司首席技術官高超博士報告了公司核心技術及前瞻性研發(fā)情況，通過液相法制備出了低缺陷密度的8英寸碳化硅晶體，屬于業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。
天岳先進首席技術官高超博士介紹8英寸碳化硅液相法進展
同時，天岳先進也表示，目前下游市場還是以6英寸為主，8英寸產(chǎn)品是發(fā)展方向，未來一段時間內(nèi)6英寸和8英寸產(chǎn)品并存。公司將根據(jù)下游市場需求以及與客戶的合作情況合理規(guī)劃8英寸產(chǎn)品的產(chǎn)能，包括公司與英飛凌開展的合作，公司將向其提供8英寸產(chǎn)品以助力其未來向8英寸晶圓發(fā)展。
行業(yè)內(nèi)，比如wolfspeed在8英寸產(chǎn)品上起步較早，在美國紐約州的8英寸產(chǎn)品制造工廠已宣布正式啟用。Coherent也宣布加快推進8英寸產(chǎn)品的研發(fā)與量產(chǎn)。不過目前，導電型碳化硅襯底仍以6英寸為主，國內(nèi)外尚未實現(xiàn)8英寸襯底的大規(guī)模供應。
尺寸的擴大對于碳化硅而言降本意義顯著。8英寸理論產(chǎn)出效率是6英寸的1.8~1.9倍（面積為1.78倍），據(jù)Wolfspeed，32mm2的裸芯片可切割數(shù)量可以從6英寸的448顆提升至8英寸的845顆；分別假設良率為80%、60%，有效產(chǎn)出顆數(shù)分別為358、507顆，若假設單車使用同樣規(guī)格的芯片54顆（48顆主逆+6顆OBC），則一片晶圓理論可供6.6、9.4臺車，效率提升顯著。由于國內(nèi)相關產(chǎn)業(yè)起步較晚，從以往碳化硅襯底量產(chǎn)節(jié)點來看，國際上4英寸碳化硅襯底量產(chǎn)時間比國內(nèi)早10年左右，而6英寸拉近了差距，量產(chǎn)時間差大約在7年左右。不過隨著產(chǎn)學研結合的模式鋪開，以及相關產(chǎn)業(yè)的投資熱潮，有望帶動國內(nèi)碳化硅襯底加速追趕國際領先水平。
參考資料：天岳先進官網(wǎng)、界面新聞、證券之星、粉體大數(shù)據(jù)研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
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