國(guó)產(chǎn)8英寸SiC襯底捷報(bào)頻出，與海外龍頭差距還有多大？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）“碳化硅行業(yè)得襯底者得天下”，襯底作為SiC產(chǎn)業(yè)鏈中成本占比最大的部分，自然是各家必爭(zhēng)之地。在下游需求帶動(dòng)下，SiC襯底正在從6英寸開始向8英寸推進(jìn)，更大的襯底尺寸，意味著單片SiC晶圓能夠制造出的芯片數(shù)量更多，晶圓邊緣浪費(fèi)減少，單芯片成本降低。

由于國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，從以往SiC襯底量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)來(lái)看，國(guó)際上4英寸SiC襯底量產(chǎn)時(shí)間比國(guó)內(nèi)早10年左右，而6英寸拉近了差距，量產(chǎn)時(shí)間差大約在7年左右。不過(guò)隨著產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的模式鋪開，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投資熱潮，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)SiC襯底加速追趕國(guó)際領(lǐng)先水平。

最近天科合達(dá)在徐州發(fā)布了8英寸導(dǎo)電型SiC襯底，并公布了關(guān)鍵實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，表示多項(xiàng)指標(biāo)均處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。至于量產(chǎn)時(shí)間，公司透露8英寸的小規(guī)模量產(chǎn)時(shí)間定在2023年。

那么到底天科合達(dá)的襯底水平如何？官方的數(shù)據(jù)中，這次發(fā)布的8英寸SiC襯底EPD（蝕坑密度）小于4000/cm2、TSD（螺旋位錯(cuò)）能達(dá)到100/cm2以下、BPD（基面位錯(cuò)）達(dá)到200/cm2以下。

Wolfspeed在2021年曾分享過(guò)其當(dāng)時(shí)8英寸SiC襯底的位錯(cuò)圖，顯示TSD和BPD分別為289/cm2和684/cm2，單從這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)上，確實(shí)天科合達(dá)的8英寸襯底已經(jīng)超過(guò)Wolfspeed去年公布的數(shù)據(jù)。據(jù)了解，天科合達(dá)8英寸產(chǎn)品是基于6英寸MOS級(jí)的襯底進(jìn)行研發(fā)，預(yù)計(jì)公司2025年底6英寸有效年產(chǎn)能可以達(dá)到55萬(wàn)片，同時(shí)6到8英寸可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行快速產(chǎn)能切換。

不過(guò)目前天科合達(dá)公布的產(chǎn)品指標(biāo)，顯然距離大規(guī)模量產(chǎn)還有一段距離，最終的量產(chǎn)產(chǎn)品如何最快都要明年小規(guī)模量產(chǎn)，送樣下游外延或器件廠商后才能做出判斷。現(xiàn)階段從下游廠商對(duì)6英寸SiC襯底產(chǎn)品的反饋來(lái)看，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品的缺陷、良率相比海外龍頭還有一定距離。

海外進(jìn)度方面，SiC龍頭Cree（Wolfspeed）早在2015年就宣布成功研發(fā)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(guó)紐約州的莫霍克谷工廠，這也是全球第一個(gè)8英寸SiC晶圓廠；9月，公司宣布工廠已建造完成，所有設(shè)備已就位，預(yù)計(jì)年底之前向客戶發(fā)貨，并在2024年達(dá)產(chǎn)。

除了Wolfspeed之外，ST、羅姆也早已實(shí)現(xiàn)8英寸SiC襯底小規(guī)模試產(chǎn)。或許是受到需求的推動(dòng)，此前ST、羅姆都規(guī)劃在2024年開始大規(guī)模量產(chǎn)，但目前量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)都被提前到了2023年。

其實(shí)國(guó)內(nèi)8英寸SiC也有多家企業(yè)在進(jìn)行研發(fā)，國(guó)內(nèi)最早在2020年10月，爍科晶體就宣布成功研發(fā)8英寸SiC襯底，并在今年年初宣布實(shí)現(xiàn)8英寸N型SiC拋光片的小批量生產(chǎn)。今年8月，晶盛機(jī)電也宣布首顆8英寸N型SiC晶體成功出爐；9月，在ICSCRM國(guó)際碳化硅及相關(guān)材料論壇上，天岳先進(jìn)分享了公司8英寸SiC襯底的最新研發(fā)情況，已自主擴(kuò)徑實(shí)現(xiàn)8英寸產(chǎn)品研發(fā)成功。

按照目前國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在8英寸SiC襯底上的進(jìn)度，顯然再一次拉近了在SiC襯底上與國(guó)際領(lǐng)先水平的距離。相較于6英寸襯底量產(chǎn)的7年時(shí)間差，如果進(jìn)度理想的話，8英寸SiC襯底量產(chǎn)時(shí)間與海外龍頭的差距可能會(huì)縮短至3年。

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