第三代半导体实现突破!200mm碳化硅晶圆问世,国产还是慢了一步

近年来,随着有关方面不断加大封锁力度,中国半导体产业逐渐意识到在技术水平上与国外之间的巨大差距。

尽管我国已经在尽全力追赶海外,并且试图从材料、光源等方面弯道超车,但在明显差距面前,国产还是慢人一步。


7月27日多方媒体消息,意法半导体中国的官方微信宣布:意法半导体瑞典北雪平工厂成功制造出首批8英寸(200mm)碳化硅晶圆片。

众所周知,现阶段传统硅基晶圆是市场主流,但随着工艺制程的不断微缩,摩尔定律即将面临物理极限,各大企业以及科研团队开始从材料方面下功夫。


碳基晶圆被业界认为是下一代主流芯片原料,而碳化硅则属于第三代半导体材料的典型代表。

作为一种宽禁带化合物半导体材料,碳化硅的优点非常明显。

根据资料显示,碳化硅具备禁带宽度宽、耐高温、耐高压、大功率以及抗辐射等特制。而且在开关速度以及效率方面也有着明显优势,能够起到大幅度降低产品功耗、减小产品体积的作用。


得益于此,碳化硅半导体器件可以被广泛应用于高压输变电、轨道交通、通讯基站等重要领域。

不过,这类材料并非完美无缺,碳化硅有诸多优点,也有着明显的缺陷。

据笔者了解,碳化硅不同于传统硅材料,其生长效率非常低,而且生长出来的体积相对较小。


在一般情况下,碳化硅材料只能制备出100mm或150mm的晶圆。

此外,碳化硅的硬度非常高,即便与金刚石相比,这类材料的莫氏硬度也只低0.5左右。正所谓刚过易折,硬度如此高的碳化硅非常脆,导致制备损耗非常高,良率很低。

在2021产业和技术展望研讨会上,英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛曾表示:“碳化硅材料的加工门槛非常高,因此目前这个行业主要的碳化硅厂商,都是一些IDM厂商。”


例如Cree和美国的II-VI公司,这两大巨头占据了全球75%以上的市场。故而,意法半导体成功制造出首批200mm碳化硅晶圆片的消息,令整个业界都为之震惊。

由此可见,欧美国家的企业已经进入下一阶段,在海外愈发密不透风的封锁下,我国需要付出更大的努力才能够追上并超越。


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