中國粉體網訊 成本高,一直是碳化硅器件被吐槽的詬病。因為碳化硅在生產環節中存在單晶生產周期長、環境要求高、良率低等問題,碳化硅襯底生產中的長晶環節需要在高溫、真空環境中進行,對溫場穩定性要求高,并且其生長速度比硅材料有數量級的差異。因此,碳化硅襯底生產工藝難度大,良率不高。
這直接導致了碳化硅襯底存在價格高、產能低的問題。
目前,主流碳化硅襯底尺寸為6英寸,8英寸襯底正在成為行業重要的技術演化方向。根據中國寬禁帶功率半導體及應用產業聯盟的預測,預計2020-2025年國內4英寸SiC晶圓市場逐步從10萬片減少至5萬片,6英寸晶圓將從8萬片增長至20萬片;2025-2030年,4英寸晶圓將逐步退出市場,6英寸增加至40萬片。
從技術進展來看,國產碳化硅廠商基本以6英寸碳化硅晶圓為主,而Wolfspeed、ROHM、英飛凌、ST等國際碳化硅大廠已經紛紛邁入8英寸,并將量產節點提前到今年。可以看出,目前碳化硅襯底市場以海外廠商為主導,國內企業市場份額較小。雖國內尺寸迭代較海外廠商略慢一籌,但近年來發展提速明顯。
2023年4月,科友半導體8英寸SiC中試線正式貫通,并進入中試線生產。
近日(6月22日),科友半導體宣布,他們突破了8英寸SiC量產關鍵技術,在晶體尺寸、厚度、缺陷控制、生長速率、制備成本、及裝備穩定性等方面取得可喜成績。
8英寸產品展示
尺寸和厚度方面,科友半導體在6英寸晶體厚度超過40mm的基礎上,8英寸晶體直徑超過210mm,厚度目前穩定在15mm以上。
缺陷控制方面,科友半導體8英寸晶體微管密度<0.1個cm-2,位錯缺陷密度<5000個cm-2,晶體質量處于行業領先水平。
生長速度方面,科友半導體基于高熱場穩定性、高工藝穩定性、和高裝備穩定性,突破了8英寸SiC晶體快速生長工藝技術,長晶速率已達到170μm/h以上,長晶周期約為4-5天,單臺長晶爐設備每月運轉約6-7爐次。
產品良率方面,科友半導體以6英寸晶體為基礎,開發出適合于8英寸SiC穩定生長的工藝技術,大幅提升了長晶的穩定性、重現性。
目前,科友半導體突破了8英寸SiC量產關鍵技術,8英寸SiC中試線平均長晶良率已突破50%,晶體厚度15mm以上,有望打破國際封鎖,成為我國大尺寸低成本碳化硅規模化量產制造技術的領跑者。
來源:科友半導體、虎嗅網
(中國粉體網編輯整理/空青)
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