國產(chǎn)8英寸SiC襯底捷報頻出，與海外龍頭差距還有多大？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（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，自然是各家必爭之地。在下游需求帶動下，SiC襯底正在從6英寸開始向8英寸推進，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，晶圓邊緣浪費減少，單芯片成本降低。

由于國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，從以往SiC襯底量產(chǎn)節(jié)點來看，國際上4英寸SiC襯底量產(chǎn)時間比國內(nèi)早10年左右，而6英寸拉近了差距，量產(chǎn)時間差大約在7年左右。不過隨著產(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，帶動國內(nèi)SiC襯底加速追趕國際領(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)鍵實測數(shù)據(jù)，表示多項指標(biāo)均處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。至于量產(chǎn)時間，公司透露8英寸的小規(guī)模量產(chǎn)時間定在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）能達(dá)到100/cm²以下、BPD（基面位錯）達(dá)到200/cm²以下。

Wolfspeed在2021年曾分享過其當(dāng)時8英寸SiC襯底的位錯圖，顯示TSD和BPD分別為289/cm²和684/cm²，單從這兩項數(shù)據(jù)上，確實天科合達(dá)的8英寸襯底已經(jīng)超過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級的襯底進行研發(fā)，預(yù)計公司2025年底6英寸有效年產(chǎn)能可以達(dá)到55萬片，同時6到8英寸可以根據(jù)實際需求進行快速產(chǎn)能切換。

不過目前天科合達(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?，F(xiàn)階段從下游廠商對6英寸SiC襯底產(chǎn)品的反饋來看，國內(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紐約州的莫霍克谷工廠，這也是全球第一個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、羅姆也早已實現(xiàn)8英寸SiC襯底小規(guī)模試產(chǎn)?；蛟S是受到需求的推動，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)點都被提前到了2023年。

其實國內(nèi)8英寸SiC也有多家企業(yè)在進行研發(fā)，國內(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，晶盛機電也宣布首顆8英寸N型SiC晶體成功出爐；9月，在ICSCRM國際碳化硅及相關(guān)材料論壇上，天岳先進分享了公司8英寸SiC襯底的最新研發(fā)情況，已自主擴徑實現(xiàn)8英寸產(chǎn)品研發(fā)成功。

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