國(guó)內(nèi)8英寸SiC工程片下線！降本節(jié)奏加速

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）經(jīng)過(guò)近五年新能源汽車市場(chǎng)的高速發(fā)展，過(guò)去價(jià)格高昂的SiC功率器件已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到電動(dòng)汽車上。

而SiC的降本，一方面是源自整體產(chǎn)能的不斷提高，包括襯底、外延以及晶圓制造等產(chǎn)線擴(kuò)張；另一部分是源自過(guò)去十多年時(shí)間里，SiC襯底尺寸從4英寸完全過(guò)渡至6英寸，加上良率的提升。

更大的襯底尺寸，意味著單片SiC晶圓所能夠制造的芯片數(shù)量更多，晶圓邊緣的浪費(fèi)減少，單芯片成本降低。因此目前SiC產(chǎn)業(yè)都往8英寸晶圓發(fā)展，Wolfspeed的報(bào)告顯示，以32mm2面積的裸片（芯片）為例，8英寸晶圓上的裸片數(shù)量相比6英寸增加近90%，同時(shí)邊緣裸片數(shù)量占比從14%降低至7%，也就是說(shuō)8英寸晶圓利用率相比6英寸提升了7%。

Wolfspeed是全球最早量產(chǎn)8英寸SiC襯底以及晶圓的廠商，2022年4月，Wolfspeed的全球首座8英寸SiC晶圓廠在美國(guó)投產(chǎn)。而國(guó)內(nèi)方面，8英寸襯底在近兩年的進(jìn)展神速，多家襯底廠商已經(jīng)完成研發(fā)，部分國(guó)內(nèi)SiC襯底廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)8英寸的批量出貨。

比如天岳先進(jìn)在2023年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上，就已經(jīng)宣布公司8英寸SiC襯底產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了批量化銷售；另外包括爍科晶體、晶盛機(jī)電、天科合達(dá)、同光股份等都已經(jīng)進(jìn)行了小批量生產(chǎn)。

8英寸外延片方面，天域半導(dǎo)體、瀚天天成、百識(shí)電子都已經(jīng)具備8英寸SiC外延片的供應(yīng)能力。

晶圓制造方面，由于晶圓尺寸的迭代需要先與上游的襯底和外延片廠商緊密合作，晶圓制造產(chǎn)線需要配合上游襯底的量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)來(lái)推進(jìn)。而當(dāng)前8英寸SiC襯底和外延片已經(jīng)開始出貨后，自然晶圓制造端也要跟上。

最近芯聯(lián)集成宣布8英寸SiC工程批順利下線，成為了國(guó)內(nèi)首家開啟8英寸SiC制造的晶圓廠。目前，碳化硅單器件價(jià)格普遍為硅器件的4、5倍左右。碳化硅器件要被廣泛采用，成本必須持續(xù)優(yōu)化，如今業(yè)內(nèi)的目標(biāo)是將碳化硅器件的成本降到硅器件的2.5倍甚至2倍以內(nèi)。

芯聯(lián)集成8英寸SiC晶圓產(chǎn)線的打通，一方面是打通了在功率器件在8英寸SiC晶圓上的制造能力，通過(guò)擴(kuò)大晶圓面積，來(lái)降低單芯片的成本；另一方面也能夠配合國(guó)產(chǎn)8英寸SiC襯底，將SiC本土制造產(chǎn)業(yè)鏈打通，進(jìn)一步降低成本的同時(shí)，也能夠保障供應(yīng)鏈安全。

因?yàn)樾韭?lián)集成總經(jīng)理趙奇在5月份的采訪中也提到，目前公司SiC外延片和襯底片供應(yīng)商90%來(lái)自國(guó)內(nèi)，未來(lái)8英寸規(guī)模量產(chǎn)后采用國(guó)內(nèi)供應(yīng)商完全沒有問(wèn)題。

當(dāng)然，降低成本的方向也不僅是晶圓尺寸的增加，比如從生產(chǎn)上提高良率、在器件設(shè)計(jì)上采用溝槽柵等。MOSFET等功率芯片是由多個(gè)元胞組成，以往SiC MOSFET芯片是使用平面柵結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)限制了元胞間距。采用溝槽柵結(jié)構(gòu)后，能夠有效縮小元胞間距，降低芯片面積，同尺寸晶圓下就能切出更多的功率芯片。

小結(jié)：

目前，國(guó)內(nèi)8英寸SiC產(chǎn)業(yè)鏈上，還有眾多項(xiàng)目正在進(jìn)行建設(shè)，包括上游襯底、外延，下游晶圓制造/代工、功率模塊封測(cè)等。而隨著整體產(chǎn)業(yè)鏈在8英寸產(chǎn)線上的落地速度加快，未來(lái)SiC降本的節(jié)奏可能還將會(huì)繼續(xù)加速。