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全球竞逐SiC
来源:半导体行业观察 | 作者:杜芹 | 发布时间: 2022-08-19 | 590 次浏览 | 分享到:

2022年整个SiC产业链好不热闹:首先是Wolfspeed的全球首座8英寸SiC工厂启动,为产业传递了积极的信号。再就是II-VI的1200V SiC MOSFET获得车规认证,并深化与通用的合作。英飞凌投资逾20亿欧元在马来西亚居林工厂扩大SiC前道产能,以应对未来市场的变化。ASM完成对LPE的收购,入局SiC外延设备,由于下游需求持续的旺盛,碳化硅的外延设备正在以20%的复合增长率在增长。鸿海科技取得了盛新材料10%的股权,切入衬底材料环节。Soitec发布8英寸SmartSiC优化衬底,并且扩大了制造规模。SEMISiC实现了8英寸N-Type抛光片小批量生产……


SiC衬底发展情况


SiC衬底是发展SiC的关键。目前从原始的工艺衬底的加工技术再到材料的大口径化扩展等各个环节,都是业界的焦点。不过SiC衬底目前仍存在密度较高、生长速率缓慢、成本比较高的挑战。


SiC晶体生长工艺方面,出现了两家初创企业,分别是2020年6月17日创立的北京晶格领域,以及2021年6月成立的日本企业UJ-Crystal。一般而言,材料行业的初创企业并不常见,因为材料行业开发周期长,开发成本也比较高,但我们发现,这两家企业都有着大学成果转化的项目背景,可以说是产业的一大幸事。


2020年7月6日,中科院物理所科技成果转化项目液相法生长碳化硅半导体衬底项目落户中关村顺义园,由北京晶格领域半导体有限公司实施运营,分三期落地实施,计划总投资7.5亿元,一期投资5000万元,在中关村顺义园租赁厂房1050平方米,建设4—6英寸液相法碳化硅晶体中试生产线。2021年4月,晶格领域投资设立的碳化硅晶圆项目厂房已装修完毕,第一批设备全部进场,并开始试生产。


UJ-Crystal是日本名古屋大学孵化出的企业,名古屋大学的宇治原彻教授在大学研究了近20年的高品质SiC晶体生长技术。通过结合材料科学方面的知识和AI的计算能力,找出了制造晶体时需要调整的溶液浓度和制造装置的指标。经过4年的开发,成功制造出了产业用途至少需要的6英寸晶体。并计划在未来几年内推进量产。


衬底加工环节,切割可以说是整个产能最大的瓶颈。现有的SiC晶圆切片方法大多使用金刚石线锯,然而,由于碳化硅的高硬度,加工时间较长,需要大量的金刚石线锯来批量生产硅片。由于在切片过程中有大量的材料丢失,单个晶锭生产出的晶圆数量就很少,这是制造SiC功率器件成本增加的一个主要因素。日本的DISCO和英飞凌,两者的光切割技术为大家熟知。