10 月 31 日消息,根據(jù)集邦咨詢近日發(fā)布的報告,業(yè)內(nèi)人士稱 2023 年為“8 英寸 SiC 元年”,Wolfspeed、意法半導(dǎo)體等全球功率半導(dǎo)體巨頭都加快了 8 英寸 SiC 的研發(fā)步伐,而我國在 SiC 生產(chǎn)裝備、襯底和外延等方面都取得了重大突破。
集邦咨詢表示,目前國內(nèi)至少有 10 家企事業(yè)單位正在推進(jìn) 8 英寸碳化硅(SiC)基板的開發(fā),IT之家在此附上列表如下:
包括山西爍科晶體(Semisic)
晶盛機電(JSJ)
山東天岳先進(jìn)科技(SICC)
廣州南砂晶圓半導(dǎo)體技術(shù)(Summit Crystal)
河北同光(Synlight)
中國科學(xué)院物理研究所
山東大學(xué)
北京天科合達(dá)藍(lán)光半導(dǎo)體(TankeBlue)
哈爾濱科友半導(dǎo)體(KY Semiconductor)
杭州乾晶半導(dǎo)體(IV-Semitec)。
作為第三代半導(dǎo)體材料,SiC 具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、優(yōu)異的導(dǎo)熱性能等優(yōu)點。其在高溫、高壓和高頻應(yīng)用中的出色性能使其成為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的基石。
在下游需求增長的推動下,SiC 產(chǎn)業(yè)正處于高速擴張階段。TrendForce 分析預(yù)測,2023 年 SiC 功率器件市場規(guī)模將達(dá)到 22.8 億美元(IT之家備注:當(dāng)前約 166.9 億元人民幣),年增長率高達(dá) 41.4%。到 2026 年,這一市場預(yù)計將進(jìn)一步擴大,達(dá)到 53.3 億美元(當(dāng)前約 390.16 億元人民幣)。
電動汽車、5G 通信、光伏和內(nèi)存存儲等領(lǐng)域不斷增長的需求目前正在推動碳化硅(SiC)行業(yè)的快速增長。中國的主要參與者正在加大研發(fā)力度,以克服技術(shù)挑戰(zhàn)并獲得可觀的市場份額。
根據(jù) TrendForce 的分析,目前 SiC 產(chǎn)業(yè)以 6 英寸基板為主,占據(jù)了高達(dá) 80% 的市場份額,而 8 英寸基板僅占 1%。向更大的 8 英寸晶圓過渡是進(jìn)一步降低 SiC 器件成本的關(guān)鍵策略。隨著 8 英寸晶圓的成熟,其定價預(yù)計將是 6 英寸晶圓的 1.5 倍左右,而管芯產(chǎn)量是 6 英寸 SiC 晶圓的約 1.8 倍,大大提高晶圓利用率。
從行業(yè)角度來看,SiC 器件的成本結(jié)構(gòu)包括襯底、外延、流片和封裝工藝,其中襯底占總生產(chǎn)成本的 45% 左右。
為了降低每個器件的成本,該策略圍繞著擴大 SiC 襯底和增加每個襯底的芯片數(shù)量。值得注意的是,8 英寸 SiC 襯底比 6 英寸同類襯底具有明顯的成本優(yōu)勢。
襯底(substrate)是由半導(dǎo)體單晶材料制造而成的晶圓片,襯底可以直接進(jìn)入晶圓制造環(huán)節(jié)生產(chǎn)半導(dǎo)體器件,也可以進(jìn)行外延工藝加工生產(chǎn)外延片。
外延(epitaxy)是指在經(jīng)過切、磨、拋等仔細(xì)加工的單晶襯底上生長一層新單晶的過程,新單晶可以與襯底為同一材料,也可以是不同材料(同質(zhì)外延或者是異質(zhì)外延)。