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【功率器件】8英寸碳化硅时代钟声渐近,国内第三代半导体领域再添喜讯

来源:化合物半导体市场       

近日,经过晶体实验室研发团队半年多的技术攻关,晶盛机电首颗8英寸N型SiC晶体成功出炉,这标志着晶盛机电第三代半导体材料SiC研发自此迈入8英寸时代。

SiC器件具有耐高温、耐高压、高频特性好、转化效率高、体积小和重量轻等优点,被广泛应用于新能源汽车、轨道交通、光伏、5G通讯等领域。但“高硬度、高脆性、低断裂韧性”的碳化硅,对生产工艺有着极其苛刻的要求,而大尺寸的碳化硅晶体制备一直是行业的“卡脖子”技术。

此次研发成功的8英寸SiC晶体,晶坯厚度25mm,直径214mm,是晶盛在大尺寸SiC晶体研发上取得的重大突破。

这不但成功解决了8英寸SiC晶体生长过程中温场不均、晶体开裂、气相原料分布等难点问题,同时还破解了SiC器件成本中衬底占比过高的难题,为大尺寸SiC衬底广泛应用打下基础。

8英寸碳化硅时代的钟声渐近

成本问题一直制约着SiC的发展。据Wolfspeed财报说明,SiC从6英寸升级为8英寸,晶圆成本是增加的,但从8英寸晶圆中获得的优良裸片数量可增加20%~30%,产量更高,最终的芯片成本将更低。

近年来,各大SiC厂商加速8英寸晶圆的开发量产进程。

国际上,意法半导体瑞典北雪平工厂成功制造出首批8英寸SiC晶圆片;SiC龙头WolfSpeed启用并开始试产旗下一座8英寸新厂;法国Soitec半导体公司发布首款8英寸SmartSiC晶圆。

国内方面,烁科晶体实现了8英寸N型碳化硅抛光片小批量生产,向8英寸国产N型碳化硅抛光片的批量化生产迈出了关键一步;中科院物理所于2021年10月在自研的衬底上初步生长出了8英寸SiC晶体,后又成功生长出了单一4H晶型的8英寸SiC晶体,晶坯厚度接近19.6mm,加工出了厚度约2mm的8英寸SiC晶片。

当前,6英寸SiC仍是产业内的主流,但目前各大厂商加快8英寸量产步伐,8英寸碳化硅时代的钟声或许即将敲响。

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封面图片来源:拍信网