碳化硅作為寬禁帶半導體的重要代表,正在成為制作高性能電力電子器件的理想半導體材料,有數據顯示,碳化硅電力電子器件2021-2027年復合年均增長率為34%。碳化硅電力電子器件也已經成為國內外研究和產業化熱點。
2023年5月5日,“2023碳化硅關鍵裝備、工藝及其他新型半導體技術發展論壇”于長沙開幕。論壇在第三代半導體產業技術創新戰略聯盟的指導下,由極智半導體產業網與中國電子科技集團第四十八研究所聯合組織。
開幕大會上,北京天科合達半導體股份有限公司董事、常務副總經理彭同華詳細分享了碳化硅材料技術產業現狀與新趨勢,介紹了SiC材料制備工藝流程、SiC晶體生長方法、SiC晶體加工方法,以及6英寸SiC襯底等技術進展。
報告指出,碳化硅襯底材料制備和外延生長關鍵技術已經全面掌握,能支撐碳化硅器件對材料質量的需求。未來襯底和外延研發將朝著生長速度更快、晶體更厚、尺寸更大、成本更低,技術參數分布區間更窄、均勻性更好等方向發展。近幾年隨著下游需求的快速增長,碳化硅材料總體呈現供不應求的態勢,預計2023年國內6英寸導電襯底(導電型折合)供應量40萬片左右。國產碳化硅材料(導電型+半絕緣型)完全能夠支撐國內下游的需求。國產碳化硅材料質量獲得國外部件廠家認可。
當前,碳化硅材料國產化設備和原材料加速發展,碳化硅材料產業生態正在加速完成。8英寸碳化硅材料發展對新技術、新裝備是一個好機遇。單晶生長爐、晶體生長技術、切割技術、襯底磨拋技術、外延生長等方面,新技術、新產品、新裝備不斷涌現。
天科合達業務涵蓋碳化硅單晶生長設備制造,碳化硅原料合成,襯底制備和外延生長,主要產品包括6英寸導電型SiC晶片,6英寸半絕緣型SiC晶片、6英寸SiC晶體、SiC單晶爐。關鍵核心技術覆蓋SiC晶體生產全流程。
對于下一步發展布局,報告中透露,天科合達深圳重投項目預計2023年投產,主要生產襯底和外延。生產襯底的江蘇徐州第二期和北京大興二期,預計將分別于2024年、2025年投產。