相較于硅(Si),采用碳化硅(SiC)基材的組件性能優(yōu)勢十分的顯著,尤其是在高壓與高頻的性能上,然而,這些優(yōu)勢卻始終未能轉換成市場規(guī)模,主要的原因就出在碳化硅晶圓的制造和產能的不順暢。
6吋碳化硅晶圓
由于碳化硅需要在2000°C以上高溫(硅晶僅需在1500°C),以及350MPa以上才能達成。 若透過添加一些特殊的助燒劑,或者氣體沉積的方式,則可使碳化硅燒成溫度降到2000°C左右,且在常壓就能進行。
依據目前的硅晶業(yè)者的生產情況,一般而言,生產8吋的硅晶棒,需要約2天半的時間來拉晶,6吋的硅晶棒則需要約一天。 接著,待晶棒冷卻之后,再進行晶圓的切片和研磨。
至于碳化硅晶圓,光長晶的時間,就約需要7至10天,而且生成的高度可能只有幾吋而已(硅晶棒可達1至2米以上),再加上后續(xù)的加工制程也因為硬度的影響而相對困難,因此其產能十分有限,質量也不穩(wěn)定。
「由于碳化硅的生產瓶頸尚未解決,原料晶柱的質量不穩(wěn)定,造成整體市場無法大規(guī)模普及。 」瀚天天成電子科技銷售副總裁司馬良亮,一語點出目前的市場困境。
司馬良亮表示,相較于硅晶,碳化硅的功能性更好,在導熱、延展性和導電性方面都有很好的表現,投入的業(yè)者也很多。 但幾年過去,市場規(guī)模依舊十分有限,并沒有出現大的進展,主要的原因就在于原料晶柱的質量不穩(wěn)定,造成沒有足夠的晶圓來供應市場。
「只要長晶過程中的溫度和壓力有一些失誤,那好幾天的心血可能就都會為烏有。 」司馬良亮說。
目前全球僅約有三、四家業(yè)者(Cree、Norstel、新日鐵住金等)能提供穩(wěn)定的產量。 中國雖然已著手自產,但在質量方面尚未能趕上美日,因此全球的產能仍十分有限,目前市場也仍是處于短缺的狀況。
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