比年來，國際各大碳化硅生產廠商加快8英寸晶圓的開闢量產歷程。碳化硅龍頭WolfSpeed啟用并開端試產旗下一座8英寸新廠，預測來歲上半年將有明顯營收。法國Soitec半導體公司發行首款8英寸SmartSiC晶圓。晶圓代工大廠聯電也將加大器材投資力度，布局8英寸的寬禁帶半導體晶圓制造。當前，環球碳化硅領域仍以6英寸為主。但從硅基半導體的成長經歷來看，從6英寸到8英寸再到12英寸晶圓，每次增加城市給產業帶來意義顯著的陰礙。跟著各大廠商加速8英寸量產步伐，碳化硅晶圓的8英寸時代也在逐步逼近。
大廠加快量產8英寸晶圓
4月26日，環球最大的碳化硅供給商Wolfspeed公司公佈其位于美國紐約州莫霍克谷的碳化硅制造新廠開工，首批碳化硅晶圓已在早些時候開端制造。這座工場采用的是8英寸碳化硅晶圓加工專業，也是環球首條8英寸生產線。這座工場的發動試產，將加速碳化硅產業從6英百家樂統計寸向8英寸晶圓過渡的步伐。Wolfspeed環球運營高等副總裁Rex Felton表明，該公司還要在美國北卡羅來納州達勒姆市建設一座質料工場，預測于本年晚些時候竣工。屆時將與晶圓制造工場形成更大的協力效應。
法國半導體質料企業Soitec半導體公司也在近日發行了其首款8英寸碳化硅SmartSiC晶圓。據悉，該產物是在Soitec與 CEA-Leti公司配合的襯底首創中央的實驗線上生產的。Soitec還在本年3月發動了一座新晶圓廠的建設，用于生產6英寸與8英寸碳化硅晶圓，新廠預測將于2024年下半年投入運營。
半導體代工大廠聯電近日也在布局生產寬禁帶半導體，且主攻更具遠景的8英寸晶圓制造，最近正在壯舉置辦新器材，預測下半年進駐廠區。創道投資咨詢總經理步日欣表明：聯電擴產8英寸寬禁帶半導系統造，意味著寬禁帶半導體正在向著大肆、低本錢方位演進。
從目前環球市場場合來看，碳化硅領域的重要廠商包含有Wolfspeed、Soitec、意法半導體、英飛凌、羅姆百 家 樂 遊戲等。這些公司在進入6英寸生產后，比年來開端積極推進碳化硅向8英寸成長。資料顯示，2024年Wolfspeed便呈現了8英寸碳化硅襯底。2024年5月，Wolfspeed公佈投入10億美元進行莫霍克谷新廠的建設。Soitec于2024年公佈5年投資方案，將在5年內投資11億歐元將年產能翻一番，同時新建的兩座碳化硅晶圓廠中，一座為6英寸、一座為8英寸。意法半導體2024年收購了Norste公司，并將其改名為意法半導體碳化硅公司。意法半導體總裁兼首席執行官Jean-MarcChery在此前承受采訪時表明，對Norstel公司的收購，彌縫了意法半導體碳化硅晶圓制造專業的空缺。前程，意法半導體將進行8英寸碳化硅晶圓的生產開闢，并方案在8英寸碳化硅晶圓上率先制造功率二極管、MOSFET等產物。
8英寸時代到來還需5至6年
SiC具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導率、高電子密度和高轉移率等特色，是良好的半導體質料，目前已經在汽車電子、工業半導體等領域有了較為廣泛的利用。而在進入8英寸后，每片晶圓中理論上可用的裸片數目將大大提升。依據Wolfspeed財報說明上的數據，單從晶圓加工本錢來看，從6英寸升級到8英寸，晶圓本錢是提升的，但從8英寸晶圓中牟取的精良裸片數目可提升20～30，產量更高，終極的芯片本錢將更低。
意法半導體汽車和分立器件產物部功率晶體管事業部市場溝通經理Gianfranco Di Marco表明，硅基半導體的成長古史證實，改用更大尺寸的晶圓可以提高生產率。這是越來越多廠商積極推動8英寸晶圓的重要來由之一。
但碳化硅晶圓向8英寸升級并不輕易，即便有少數幾家公司或許勝利量產8英寸晶圓，也不意味著碳化硅的8英寸時代就此到來。IGBT發現人BJayant Baliga就曾指出，碳化硅功率器件可以用更短的溝道長度和更小的單位尺寸來實現傳統器件的性能。但碳化硅與硅基半導體質料比擬，襯底生長極為難題緩和慢，8英寸與6英寸碳化硅晶圓的工藝有很大分別，也加倍復雜。
深圳根本半導體有限公司總經理和巍巍也表明，碳化硅從6英寸向8英寸過渡，工藝上的挑釁重要表現在幾方面：一是擴徑生長疑問，從6英寸到8英寸，假如仍然採用物理氣相傳輸法（PVT）制備碳化硅襯底，需求提高原料運輸的效率，解決籽晶邊緣多晶形核疑問及多型相變疑問，改良結晶質量等，這就需求進一步改進生長裝置，優化生長工藝。二是溫場管理疑問，從6英寸結晶爐改到8英寸結晶爐，器材對溫度管理的精度更高。三是晶體生長及切割應力形成的疑問，晶體尺寸越大，生長的內應力就越大，切割應力也越大。晶片切割后的應力開釋會導致翹曲疑問的發作，需求開闢新的切割專業加以接應。
盡管Wolfspeed已經發動8英寸碳化硅晶圓廠試產，其他部門國際大廠也在向8英寸推動，不過整個碳化硅產業要想真正進入8英寸時代并非一蹴而就，預測還需求5～6年的過渡時間能夠才可辦妥。這個周期相對百家樂密技漫長，而在此時期，6英寸碳化硅在市場上仍將維持較大份額。
行業協力接應8英寸時代挑釁
盡管6英寸仍為主百 家 樂 遊戲 規則流，8英寸碳化硅晶圓的產能開釋并不會在短期內對產業造成沖擊，不過我國企業此刻就應該正視這個挑釁，并積極接應。專家指出，8英寸晶圓存在質料生長難度大、切割難度大、切割虧本大等疑問，現階段8英寸的製品率肯定是低的，終極的製品器件價錢也不會比6英寸廉價幾多。因此短期內8英寸投入市場，對產業不會有太大的陰礙。但從歷久來看，跟著專業的先進，質料生長與切割工藝方面的疑問必將被衝破，如英飛凌便收購了Siltectra公司，其開闢的冷切割專業可使原料損耗減至50。終極8英寸晶圓上的芯片價錢必定會低于6英寸上的芯片價錢，同時產能顯著增加。跟著本錢降落、產量提升、規模擴張，進一步推進本錢繼續減低，將形成正向輪迴。這樣的輪迴一旦形成，對原有行業格局的陰礙將是龐大的。
目前，我國碳化硅襯底質料領域，量產生產線仍以6英寸為主，8英寸還有難度。資料顯示，目前我國碳化硅廠家中，佔有6英寸生產線的企業包含有中車、三安光電、華潤微電子、積塔半導體、燕東微電子等。也有一些企業在布局8英寸碳化硅襯底的開闢，如天科合達在2024年發動了8英寸碳化硅的研發。合肥露笑科技投資100億元建設碳化硅器材制造、長晶生產、襯底加工、外延制作等，預測其第二期、第三期將推動8英寸的量產。東莞天域也在籌備8英寸碳化硅晶圓的外延生長。不過，內地企業整體歷程仍然落后于國際進步企業。
和巍巍指出，目前市場上碳化硅器件仍然處于缺貨的狀態。內地外碳化硅企業手上應當都有大把的訂單。在中短期內，8英寸晶圓單芯片價錢不會比6英寸廉價幾多，因此并不會帶來太大的競爭包袱。但以中遠期的視線來看，當國際上8英寸碳化硅的關連加工專業徹底成熟，本錢降下來后，我國以6英寸為主的碳化硅產物將面對更大的競爭包袱，表現在芯片本錢、價錢以及供給本事等方面。因此，為接應這樣的挑釁，內地器件廠商應與襯底、外延等原質料廠商積極合作百 家 樂 online，充裕整合內地行業鏈企業，共同開闢8英寸質料、工藝等專業，包含有減低芯片導通電阻及芯單方面積，提高單晶圓產出。同時整合內地供給鏈，應用國產襯底外延質料價錢及產能優勢，減低本錢，提高產出，在研發、專業、工藝、質量、行業化等多個維度普遍增加核心競爭力。( 陳炳欣)
