联系热线:31692110
您好,欢迎您来到 辽宁省半导体行业协会!
当位位置:首页 > 行业资讯 > 行业新闻
行业资讯
邮箱地址
e-mail address
lnsemiia@126.com
行业新闻
碳化硅迎来战略机遇期
上传时间:2023-04-25 点击量:444次

(转载2023年4月25日中国电子报)市调机构Straits Research近日发布的一份研究报告显示,2022年全球碳化硅晶圆市场规模已达8.19亿美元,2031年将增长至29.49亿美元,年复合增长率为15.30%,远超半导体行业的整体增速。碳化硅器件应用面迅速扩大,供应持续吃紧,吸引越来越多企业大举投入。目前的碳化硅产业仍以美、日、欧洲企业为主导,中国厂商也在积极布局,已有超过50家国内企业宣布以不同的形式涉足。面对这一轮碳化硅发展战略机遇期,中国企业不能“缺席”。

碳化硅材料具备耐高压和高频性质,能在高温环境下稳定运行,电能消耗更少、散热性能更佳,十分适合制造电动车、5G通信、太阳能光伏等行业所需功率半导体器件。有观点甚至认为碳化硅将是超越摩尔定律,推进半导体产业持续发展的关键技术之一。

近年来,国际上几家碳化硅龙头大厂都有新的扩产计划。最大的碳化硅晶圆厂Wolfspeed日前宣布,计划与汽车零部件供应商采埃孚合作,投资30亿美元在德国萨尔州建设半导体厂;日本材料制造商Resonac(原昭和电工)将在2026年前把碳化硅晶圆产能提高到5万片/月,为目前产能的5倍。安森美总裁Hassane EI-Khoury表示,2023年安森美最大的增长将来自碳化硅在电动车市场的增长,未来3年碳化硅收入预计达到40亿美元。

衬底材料是碳化硅产业中最具挑战性的环节。碳化硅衬底既硬且脆,切割、研磨、抛光的难度都很高,这导致在加工过程中更容易产生废品,降低良品率。目前国际碳化硅大厂大多在筹划将碳化硅晶圆从6英寸转向8英寸,而如何克服8英寸衬底难关成为衡量碳化硅产业发展的重要指标之一。

盘点近年来碳化硅的主要投资项目。Wolfspeed于2022年4月启动全球第一座8英寸碳化硅晶圆厂,2023年2月再次宣布计划在德国萨尔州建设一座8英寸碳化硅工厂。另一家碳化硅大厂Coherent(原Ⅱ-Ⅵ)公司在2015年7月展示了8英寸导电型碳化硅衬底,2022年3月宣布将在美国伊斯顿扩大6英寸和8英寸碳化硅衬底和芯片生产规模。日本半导体厂商罗姆于2009年收购德国SiCrystal公司后,预计将于2023年开始量产8英寸碳化硅衬底。德国功率半导体厂商英飞凌计划在2023年开始量产8英寸衬底,2025年量产8英寸碳化硅器件。可以看出,国际碳化硅龙头企业纷纷加快了在8英寸碳化硅上的布局。

这些年中国厂商也在积极发展8英寸碳化硅晶圆。相关资料显示,烁科晶体于2022年1月实现8英寸N型碳化硅抛光片的小批量生产。天科合达2020年开展8英寸导电型碳化硅单晶衬底的研发,计划在2023年实现8英寸衬底产品的小规模量产。科友半导体于2022年10月在6英寸碳化硅晶体厚度上实现40毫米的突破,后又在12月份宣布,通过自主设计制造的电阻长晶炉产出直径超过8英寸的碳化硅单晶。2020年天岳先进启动了8英寸碳化硅衬底的研发,但目前尚未达到量产的程度。晶盛机电在2022年8月宣布首颗N型SiC晶体成功出炉,预计2023年第二季度将实现小批量生产。

可以看到,在碳化硅领域我国企业已取得了较大进步,从4英寸到6英寸,再到8英寸,代际差距不断缩小。国际上4英寸碳化硅衬底量产时间相比国内早10年以上;6英寸则大致早7年;8英寸时代差距有望进一步缩小。

不过有一点应该注意,很多国际企业将8英寸碳化硅衬底的量产节点定在今年。中国企业虽然也在8英寸衬底的开发上取得一定的进展,但“小批量生产”与“量产”是不同的,二者在良率、成本上有着极大的差别。此外,我国企业对来自欧美、日本的碳化硅设备仍有很大的依赖。

但是中国企业只要持续努力,是有机会在这一轮碳化硅发展热潮中追赶上国际先进水平的。第三代半导体技术创新联盟副理事长兼秘书长杨富华指出,中国宽禁带半导体产业正迎来战略机遇期。目前,新型电力系统、高铁、新能源汽车、5G/6G通信、半导体照明及超越照明、工业电机及消费电子等市场已启动,应用需求将大大驱动技术创新。如今,中国在宽禁带半导体领域已经有了一定的技术储备,且国际半导体产业和装备巨头还未形成专利、标准和规模的垄断,中国与国际先进水平差距不大。


版权所有:辽宁省半导体行业协会 备案号:辽ICP备2022010944号-1
电话:31692110 邮箱:lnsemiia@126.com 地址:辽宁省沈阳市浑南区新源街1-1号 504房间    网站制作:沈阳云计算