今年以來，眾多企業均在提速布局8吋SiC。

近日，科友半導體首批8吋碳化硅襯底宣布下線，其他在今年內取得突破的企業還包括三安半導體、天成半導體及乾晶半導體等。


科友半導體：首批8吋SiC襯底下線

10月16日，科友半導體官微宣布，他們首批自產8英寸SiC襯底于9月份在科友產學研聚集區襯底加工車間成功下線，標志著科友在8英寸SiC襯底加工，以及大尺寸襯底產業化方面邁出了堅實一步。

據悉，科友半導體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，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。

據了解，科友半導體成立于2018年5月，企業坐落于哈爾濱市新區，是一家專注于第三代半導體裝備研發、襯底制作、器件設計、科研成果轉化的國家級高新技術企業。

據”行家說三代半“此前報道，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；6月，科友半導體宣布實現了8英寸SiC單晶的量產關鍵技術突破，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。


國內實力與海外差距

最近天科合達在徐州發布了8英寸導電型SiC襯底，并公布了關鍵實測數據，表示多項指標均處于行業內領先水平。至于量產時間，公司透露8英寸的小規模量產時間定在2023年。

那么到底天科合達的襯底水平如何？官方的數據中，這次發布的8英寸SiC襯底EPD（蝕坑密度）小于4000/cm2、TSD（螺旋位錯）能達到100/cm2以下、BPD（基面位錯）達到200/cm2以下。

Wolfspeed在2021年曾分享過其當時8英寸SiC襯底的位錯圖，顯示TSD和BPD分別為289/cm2和684/cm2，單從這兩項數據上，確實天科合達的8英寸襯底已經超過Wolfspeed去年公布的數據。據了解，天科合達8英寸產品是基于6英寸MOS級的襯底進行研發，預計公司2025年底6英寸有效年產能可以達到55萬片，同時6到8英寸可以根據實際需求進行快速產能切換。

不過目前天科合達公布的產品指標，顯然距離大規模量產還有一段距離，最終的量產產品如何最快都要明年小規模量產，送樣下游外延或器件廠商后才能做出判斷。現階段從下游廠商對6英寸SiC襯底產品的反饋來看，國內供應商產品的缺陷、良率相比海外龍頭還有一定距離。

海外進度方面，SiC龍頭Cree（Wolfspeed）早在2015年就宣布成功研發出8英寸SiC襯底，直至2019年完成了首批樣品的制備。到了今年4月，Wolfspeed正式啟用了其位于美國紐約州的莫霍克谷工廠，這也是全球第一個8英寸SiC晶圓廠；9月，公司宣布工廠已建造完成，所有設備已就位，預計年底之前向客戶發貨，并在2024年達產。

除了Wolfspeed之外，ST、羅姆也早已實現8英寸SiC襯底小規模試產。或許是受到需求的推動，此前ST、羅姆都規劃在2024年開始大規模量產，但目前量產節點都被提前到了2023年。

其實國內8英寸SiC也有多家企業在進行研發，國內最早在2020年10月，爍科晶體就宣布成功研發8英寸SiC襯底，并在今年年初宣布實現8英寸N型SiC拋光片的小批量生產。今年8月，晶盛機電也宣布首顆8英寸N型SiC晶體成功出爐；9月，在ICSCRM國際碳化硅及相關材料論壇上，天岳先進分享了公司8英寸SiC襯底的最新研發情況，已自主擴徑實現8英寸產品研發成功。

按照目前國內相關企業在8英寸SiC襯底上的進度，顯然再一次拉近了在SiC襯底上與國際領先水平的距離。相較于6英寸襯底量產的7年時間差，如果進度理想的話，8英寸SiC襯底量產時間與海外龍頭的差距可能會縮短至3年。

三安、天成、乾晶等成功研發出8吋SiC

據《2023年碳化硅（SiC）產業調研白皮書》統計，2023年以來，國內又新增7家8吋SiC企業。


東尼電子：8吋SiC獲小批量訂單

9月18日，東尼電子發布投資者關系活動記錄表表示，公司8英寸碳化硅襯底處于研發驗證階段，已有小批量訂單，后續將繼續注重技術工藝研發，并持續推進驗證量產進程。


三安：發布8英寸襯底

9月6日，三安半導體發布消息稱，該公司攜碳化硅全產業鏈產品亮相SEMICON Taiwan 2023。除了推出650V-1700V寬電壓范圍的SiC MOSFET外，三安半導體還首發了8英寸碳化硅襯底。

三安半導體表示，展會上有多家重要客戶在詳細詢問三安半導體產品參數后，表示已經確認采購意向。


超芯星：獲8英寸碳化硅訂單

7月27日，超芯星官微宣布，他們已與國內知名下游客戶簽訂了8英寸碳化硅深度戰略合作協議。

超芯星透露，他們已于2022年成功研制出8英寸碳化硅襯底，未來他們將根據客戶的擴產進度，為其提供優質襯底。


天成半導體：8吋SiC單晶技術獲突破

6月22日，“行家說三代半”在調研中了解到，山西天成半導體實現了8吋SiC單晶技術研發突破。

天成半導體透露，他們這次開發出的8吋SiC單晶直徑達到202mm，各項參數指標良好。


合盛硅業：8吋SiC研發順利

5月31日，據合盛硅業官微消息，旗下SiC生產線已具備量產能力；更重要的是，他們的8英寸SiC襯底研發順利，產品各項指標均處于業內領先水平。


乾晶半導體：采用電阻法研制8吋SiC

5月12日，浙江大學科創中心-乾晶半導體聯合實驗室已成功研制出厚度達27毫米的8英寸n型碳化硅單晶錠，并加工獲得了8英寸碳化硅襯底片。

值得一提的是，該SiC單晶突破依托的是PVT多段式電阻加熱策略。


盛新材料：產出8吋SiC

3月14日，據中國臺灣媒體爆料，盛新材料已經成功產出臺灣首片8吋SiC襯底。

盛新材料董事長謝明凱表示，這是臺灣成功試產的首爐8吋SiC，由于臺灣SiC供應鏈在8吋仍未成熟，包括沒有8吋的SiC切晶、晶圓廠及元件等產能，所以此次是由臺灣以外的伙伴完成首片8吋襯底。


碳化硅(SiC)未來技術發展趨勢

未來SiC晶圓制造技術的發展趨勢將朝著高質量、低成本、可持續性和多功能化的方向發展，以滿足不斷增長的市場需求。這些趨勢將有助于促進SiC晶圓的廣泛應用，并推動電子設備在高溫、高頻、高功率和高效能性方面的發展。以下是幾個關鍵方面的深入分析：

SiC材料質量提升：未來制造SiC晶圓的趨勢之一是不斷提升SiC材料的質量。這包括減小晶格缺陷和提高晶體質量，以增加材料的可靠性和性能。通過精益的生長和處理技術，SiC晶圓的晶格缺陷可以降低，提高電子性能和可靠性。

大規模生產和降低成本：未來SiC晶圓制造將更加注重大規模生產和成本降低。這包括改進生長技術，如化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD），以提高產能和降低生產成本。此外，采用智能化和自動化生產流程有望進一步提高效率。

新型晶圓尺寸和結構：未來SiC晶圓的尺寸和結構可能會有所改變，以滿足不同應用的需求。這可能包括更大直徑的晶圓、異質結構或多層晶圓，以提供更多的設計靈活性和性能選擇。

前瞻性制備技術：新的前瞻性制備技術，如電子束光刻、離子注入和氫退火等，有望改善SiC晶圓的加工和性能。這些技術可以用于微納加工和制備特殊結構，從而拓寬應用領域。

能源效率和綠色制造：未來SiC晶圓的制造將更強調能源效率和綠色制造。采用可再生能源供電的工廠、綠色材料、廢物回收和低碳排放生產過程將成為制造業的趨勢。

整合多功能性：SiC晶圓的制造未來可能更加多功能化，將多種不同類型的器件集成到同一塊晶圓上，提供更高的系統集成度，減小電子設備的尺寸和重量。

應用領域擴展：隨著SiC晶圓制造技術的不斷改進，預計它將應用于更廣泛的領域，包括汽車、航空航天、電力電子、通信和醫療設備等，因此對不同應用的需求將推動技術的發展。

百諫方略（DIResaerch）研究統計，2023年全球碳化硅(SiC)晶圓市場銷售額將達到8.55億美元，預計2030年將達到21.89億美元，2023-2030年復合增長率（CAGR）為14.37%。從地區層面分析，北美是最大的消費市場，2023年占全球市場份額43.17%。2023年北美碳化硅(SiC)晶圓市場銷售額將達到3.24億美元，預計2030年將達到8.07億美元，2023-2030年復合增長率（CAGR）為13.92%。