随着全(quán)球对(duì)于(yú)電(diàn)動(dòng)汽車接納程度(dù)的(de)逐步提(tí)升(shēng),碳化(huà)矽(SiC)在(zài)未来(lái)十(shí)年(nián)将会(huì)迎来(lái)全(quán)新的(de)增长(cháng)契機(jī)。SiC作(zuò)为(wèi)第(dì)三(sān)代(dài)半導體(tǐ)以(yǐ)其(qí)優越的(de)性(xìng)能(néng),再掀風(fēng)潮(cháo)!
碳化(huà)矽:更小、更高(gāo)效的(de)化(huà)合物(wù)半導體(tǐ)材料碳化(huà)矽(SiC)是(shì)由(yóu)碳和(hé)矽組成(chéng)的(de)化(huà)合物(wù),因(yīn)此(cǐ)得名(míng)“化(huà)合物(wù)半導體(tǐ)”,作(zuò)为(wèi)第(dì)三(sān)代(dài)半導體(tǐ)材料的(de)佼佼者,以(yǐ)其(qí)宽(kuān)带隙特(tè)性(xìng),在(zài)高(gāo)温(wēn)、高(gāo)頻、高(gāo)效率和(hé)高(gāo)功率電(diàn)子器件(jiàn)中(zhōng)展現(xiàn)出(chū)巨大(dà)的(de)潛力,是(shì)未来(lái)半導體(tǐ)技術(shù)發(fà)展的(de)重(zhòng)要(yào)方(fāng)向(xiàng)。碳化(huà)矽能(néng)够在(zài)較薄的(de)耐壓层(céng)上(shàng)實(shí)現(xiàn)與(yǔ)矽相同(tóng)的(de)擊穿電(diàn)壓,这(zhè)为(wèi)設計(jì)更小型化(huà)、更高(gāo)效的(de)電(diàn)力電(diàn)子器件(jiàn)提(tí)供了可(kě)能(néng)。碳化(huà)矽電(diàn)子遷移率高(gāo),導電(diàn)时(shí)電(diàn)阻損耗低(dī),这(zhè)使得它(tā)们(men)在(zài)功率轉(zhuǎn)换應(yìng)用(yòng)中(zhōng)比矽更为(wèi)高(gāo)效,尤其(qí)是(shì)在(zài)高(gāo)温(wēn)、高(gāo)頻操作(zuò)中(zhōng)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)色(sè)。
6英寸(cùn)到(dào)8英寸(cùn)的(de)过(guò)渡推動(dòng)由(yóu)于(yú)截至(zhì) 2024 年(nián)開(kāi)放(fàng) SiC 晶圆(yuán)市(shì)场缺乏批量(liàng)出(chū)貨,因(yīn)此(cǐ) 8 英寸(cùn) SiC 平台(tái)被(bèi)認为(wèi)具有戰略性(xìng)意(yì)義。SiC具有高(gāo)擊穿電(diàn)场、高(gāo)飽和(hé)電(diàn)子速度(dù)、高(gāo)热(rè)導率、高(gāo)電(diàn)子密度(dù)和(hé)高(gāo)遷移率等特(tè)點(diǎn),是(shì)良好(hǎo)的(de)半導體(tǐ)材料,目前(qián)已經(jīng)在(zài)汽車電(diàn)子、工業半導體(tǐ)等領域有了較为(wèi)廣泛的(de)應(yìng)用(yòng)。而(ér)在(zài)进入8英寸(cùn)後(hòu),每片(piàn)晶圆(yuán)中(zhōng)理(lǐ)論上(shàng)可(kě)用(yòng)的(de)裸片(piàn)數量(liàng)将大(dà)大(dà)增加。根(gēn)據(jù)Wolfspeed财報说(shuō)明(míng)上(shàng)的(de)數據(jù),單从晶圆(yuán)加工成(chéng)本来(lái)看,从6英寸(cùn)升(shēng)級到(dào)8英寸(cùn),晶圆(yuán)成(chéng)本是(shì)增加的(de),但从8英寸(cùn)晶圆(yuán)中(zhōng)獲得的(de)優良裸片(piàn)(die)數量(liàng)可(kě)增加20%~30%,産量(liàng)更高(gāo),最(zuì)終(zhōng)的(de)芯片(piàn)成(chéng)本将更低(dī)。因(yīn)此(cǐ)大(dà)尺(chǐ)寸(cùn)基闆由(yóu)于(yú)其(qí)成(chéng)本優勢,逐漸被(bèi)人(rén)们(men)寄予厚望。根(gēn)據(jù)測算,从4英寸(cùn)升(shēng)級到(dào)6英寸(cùn)預計(jì)單片(piàn)成(chéng)本可(kě)降低(dī)50%;从6英寸(cùn)到(dào)8英寸(cùn),成(chéng)本預計(jì)還(huán)能(néng)再降低(dī)35%。同(tóng)时(shí),8英寸(cùn)基闆可(kě)以(yǐ)生(shēng)産更多(duō)芯片(piàn),从而(ér)減少(shǎo)邊(biān)緣浪費。
全(quán)球8英寸(cùn)SiC工廠(chǎng)加速擴张(zhāng)随着襯底材料不斷突破技術(shù)天(tiān)花闆,2023年(nián)全(quán)球8英寸(cùn)SiC晶圆(yuán)廠(chǎng)擴産規模再創新高(gāo)。據(jù)TrendForce統計(jì),2023年(nián)大(dà)约有12个(gè)與(yǔ)8英寸(cùn)晶圆(yuán)相關(guān)的(de)擴産項目,另(lìng)外(wài),截至(zhì)目前(qián),全(quán)球大(dà)约有11座8英寸(cùn)晶圆(yuán)廠(chǎng)正(zhèng)在(zài)建設或規劃(huà)中(zhōng)。微管(guǎn)缺陷密度(dù)
<0.15ea/㎡
單晶片(piàn)電(diàn)阻率达到(dào)
0.016-0.024Ωcm
从廠(chǎng)商的(de)擴张(zhāng)方(fāng)向(xiàng)来(lái)看,電(diàn)動(dòng)汽車是(shì)SiC当前(qián)和(hé)未来(lái)的(de)主(zhǔ)要(yào)增长(cháng)引擎,成(chéng)为(wèi)各(gè)大(dà)廠(chǎng)商擴産的(de)重(zhòng)點(diǎn)。从成(chéng)本角(jiǎo)度(dù)来(lái)看,雖(suī)然短(duǎn)期(qī)內(nèi)6英寸(cùn)晶圆(yuán)是(shì)主(zhǔ)流,但为(wèi)了降低(dī)成(chéng)本和(hé)提(tí)高(gāo)效率,8英寸(cùn)等更大(dà)尺(chǐ)寸(cùn)的(de)趨勢是(shì)不可(kě)避免的(de),因(yīn)此(cǐ),未来(lái)電(diàn)動(dòng)汽車市(shì)场預計(jì)将带動(dòng)8英寸(cùn)晶圆(yuán)需求持(chí)續增长(cháng)。从供應(yìng)鍊(liàn)角(jiǎo)度(dù)来(lái)看,轉(zhuǎn)向(xiàng)8英寸(cùn)晶圆(yuán)对(duì)于(yú)SiC制造商来(lái)说(shuō)是(shì)一(yī)个(gè)突破,6英寸(cùn)SiC器件(jiàn)市(shì)场已进入激烈競争階(jiē)段(duàn),尤其(qí)是(shì)SiC JBD。对(duì)于(yú)規模較小、競争力較弱(ruò)的(de)企業来(lái)说(shuō),利潤空(kōng)間(jiān)日(rì)益受到(dào)挤壓,預示着未来(lái)一(yī)輪整合重(zhòng)組即将到(dào)来(lái)。矽基半導體(tǐ)的(de)發(fà)展曆史證明(míng),改用(yòng)更大(dà)尺(chǐ)寸(cùn)的(de)晶圆(yuán)可(kě)以(yǐ)提(tí)高(gāo)生(shēng)産率,这(zhè)是(shì)越来(lái)越多(duō)廠(chǎng)商积极(jí)推进8英寸(cùn)晶圆(yuán)的(de)主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)之(zhī)一(yī)。
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