碳化硅襯底是碳化硅產業鏈中成本最高、技術門檻最高的環節之一。近期,受到新能源汽車、光伏和儲能等市場的推動,碳化硅廠商紛紛投資建設8英寸晶圓生產線,。國內外廠商如Wolfspeed、羅姆、英飛凌、意法半導體、三星和三菱電機等都宣布參與8英寸碳化硅生產的競爭。
Wolfspeed和羅姆早在2015、2016年左右就已經發布了8英寸碳化硅產品。
日本半導體廠商羅姆預計將于2023年開始量產8英寸碳化硅襯底。
德國功率半導體廠商英飛凌計劃在2023年開始量產8英寸襯底,2025年量產8英寸碳化硅器件。
2020年,天岳先進啟動8英寸碳化硅襯底的研發,此后曾宣布成功研發了8英寸碳化硅襯底,但目前其8英寸產品尚未達到量產程度。
今年5月,天岳先進、天科合達簽約英飛凌,供貨碳化硅6英寸襯底、合作制備8英寸襯底,6月三安光電與意法半導體結盟升級,斥資32億美元共建8英寸碳化硅外延。
2022年1月,爍科晶體實現8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產。
國內天岳先進、天科合達、三安光電等公司已與國際巨頭英飛凌和意法半導體達成合作,共同推進8英寸碳化硅襯底的制備和外延生長。然而,雖然已有部分企業成功研發出8英寸碳化硅襯底,但量產尚未達到規模。
根據市場研究機構Yole的預測,2021年至2027年全球碳化硅功率器件市場規模有望保持年均34%的復合增速,從10.9億美元增長至62.97億美元。其中,車規級市場是碳化硅的主要應用領域,預計從2021年的6.85億美元增長至2027年的49.86億美元。在新能源產業強勁需求的推動下,全球碳化硅產業進入高速發展期,碳化硅襯底供不應求。作為功率元器件中成本占比最大、品質關鍵的環節,碳化硅襯底也成為國際巨頭布局碳化硅產業的重要戰略。
碳化硅8英寸和12英寸區別
碳化硅(Silicon Carbide,SiC)是一種廣泛應用于半導體和電力電子領域的材料。在碳化硅晶圓制備過程中,晶圓的直徑可以有不同的尺寸,如8英寸和12英寸。
主要區別如下:
直徑:8英寸和12英寸分別指的是碳化硅晶圓的直徑。8英寸晶圓直徑約為200毫米,而12英寸晶圓直徑約為300毫米。
面積:由于直徑不同,8英寸和12英寸碳化硅晶圓的表面積存在差異。12英寸晶圓的表面積比8英寸晶圓大,因此能提供更多的制造空間,可以容納更多的芯片或器件。
生產難度和成本:由于尺寸較大,12英寸碳化硅晶圓的生產相對更具挑戰性,制備技術和設備要求更高。與之相比,8英寸晶圓的生產難度較小,制備成本也相對較低。
應用范圍:8英寸和12英寸碳化硅晶圓在不同的應用領域具有不同的用途。較小尺寸的8英寸晶圓通常用于低功耗和高溫應用,例如電力電子和汽車行業。而較大尺寸的12英寸晶圓則更適合用于高功率和高頻率應用,如通信設備和射頻功放器件。
具體應用情況還受到制造工藝、產品需求和市場趨勢的影響。
編輯:黃飛
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