多个碳化硅半导体项目迎新进展 第三代半导体攻坚战我国将反败为胜

2266 字丨阅读本文需 6 分钟

2月9日,泰科天润官方介绍,目前,碳化硅芯片量产线已进入生产状态中,预期年产6万片6英寸碳化硅功率芯片,可实现国产碳化硅功率半导体的自主控制,填补国内产业空白。

据悉,泰科天润6英寸半导体碳化硅电力电子器件生产线项目于2019年签约落户长沙浏阳。该项目总投资15亿元,分两期建设,将主要生产碳化硅芯片、肖特基二极管、碳化硅MOSFET等产品。其中,一期投资5亿元,主要投入6英寸碳化硅基电力电子芯片生产线,可实现年产6万片6英寸碳化硅晶圆。

资料显示,泰科天润成立于2011年,注册资本2.41亿元,总部位于北京,专业从事碳化硅器件研发与制造,业务包括碳化硅生产、碳化硅器件研发制造及提供相关技术服务等,产品包括碳化硅肖特基二极管、充电桩电源模块等,可应用于新能源汽车、电脑等领域。

据悉,除了在湖南浏阳拥有碳化硅功率芯片生产线外,泰科天润还在北京拥有一座完整的半导体工艺晶圆厂,可在4/6英寸SiC晶圆上实现半导体功率器件的制造工艺。

值得注意的是,2021年10月,泰科天润宣布D轮融资获得了某国际半导体大厂和元禾重元的联合助力,新进跟投方还包括老股东遨问创投、新股东TCL创投。

泰科天润表示,本轮产业资本的加持将进一步贯通公司在碳化硅晶圆材料、器件批量化生产供货、下游规模化应用的全产业链链条协同,为实现更为广泛和更大规模的的市场应用提供核心支持。

碳化硅激光剥离设备成功实现国产化

近日中国电子科技集团第二研究所(以下简称“中电科二所”)近日传来好消息,科研团队在SiC激光剥离设备研制方面,取得了突破性进展。

报道指出,目前,中电科二所科研团队已掌握激光剥离技术原理与工艺基础,并利用自主搭建的实验测试平台,结合特殊光学设计、光束整形、多因素耦合剥离等核心技术,实现了小尺寸SiC(碳化硅)单晶片的激光剥离。

据介绍,SiC半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、化学性能稳定等优点,对电动汽车、高压输变电、轨道交通、通讯基站、卫星通讯、国防军工等领域的发展有重要意义。

但是,因SiC材料硬度与金刚石相近,现有的加工工艺切割速度慢、晶体与切割线损耗大,成本较高,导致材料价格高昂,限制了SiC半导体器件的广泛应用。

激光垂直改质剥离设备被誉为“第三代半导体中的光刻机”,科利用光学非线性效应,使激光穿透晶体,在晶体内部发生一系列物理化学反应,最终实现晶片的剥离。这种激光剥离几乎能避免常规的多线切割技术导致的材料损耗,从而在等量原料的情况下提升SiC衬底产量。此外,激光剥离技术还可应用于器件晶圆的减薄过程,实现被剥离晶片的二次利用。

中电科二所聚焦第三代半导体关键核心技术和重大应用方向,以解决SiC衬底加工效率这一产业突出难题为目标,将SiC激光剥离设备列为重点研发装备,借此实现激光剥离设备国产化,力争使其具备第三代半导体核心装备研发、产业化和整线装备解决方案的能力。

目前,这一研发项目已通过专家论证,正式立项启动,下一步将依托国家第三代半导体技术创新中心,汇聚科研优势力量,聚焦激光剥离技术的实用化与工程化,积极推进工艺与设备的协同创新,研发快速生产化、全自动化、低能耗化的激光剥离设备。

碳化硅汽车芯片成功自研

去年12月,中国国产的首款碳化硅汽车“芯”下线,它就是采用了碳化硅芯片技术的逆变器,这一设备100%中国造,可以让中国的电动汽车性能更加强大,而且它没有使用来自美国等西方国家的任何关键技术,意味着中国电动汽车企业再也不用看美国脸色了 逆变器:把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电,一般为220V,50Hz正弦波的转换器。

这次研发成功的是一款性能先进的国产碳化硅产品,据称相比于西方产品,这款中国产品的性能同样优秀,而且它采用了全新的碳化硅技术,碳化硅是近年来被国外专家发现的一种全新半导体材料,可以用来制造大功率半导体器件,比如继电器和整流管等,相比于用传统的硅材料制造的器件,碳化硅器件可以承受更高的电流和更快的开关速度,让逆变器和电动车动力系统获得更高的运行效率,从而提升电动汽车的整体续航能力,非常适合电动汽车使用。得益于中国目前拥有的强大工业实力和科研实力,这款国产碳化硅逆变器的性能一出手就达到了相当高的水平,很多关键参数都超过了西方同类产品,据称如今这一产品已经在中国国产电动汽车品牌中得到了广泛地运用,很多畅销国产电动汽车品牌都用上了这一产品,不仅最终产品的动力性能获得了巨大提升,售价还得到了降低,让更多人可以享受国产电动汽车带来的便利。

而除了电动汽车逆变器之外,如今国内多个电动汽车厂商也开始发力研究其他关键技术,比如车规级芯片,此前这一技术也一直被西方国家掌控,中国厂商将使用只能花高价购买西方的产品,但最近几年国内的比亚迪等电动汽车品牌研究生产出了自己的车规级芯片,降低了自己产品的生产成本,还成功规避了今年席卷全球的缺芯潮,可以说是一举两得。

我国开启碳化硅攻坚战

碳化硅器件的爆发离不开下游需求的持续扩张,终端厂商正积极导入。碳化硅材料和器件的优异性能市场早有认识,但是近几年才逐步形成产业规模,除了因为技术的成熟外,下游应用端对更高性能器件有着迫切的需求,也促使各下游积极验证和导入碳化硅产品。

产业链各环节产能增长,但供给仍然不足。据 CASA 数据显示,SiC 电力电子方面,SiC 导电型衬底折算 4英寸产能约为 40 万片/年,SiC-on-SiC 外延片(表示在碳化硅衬底上沉积碳化硅)折算 6 英寸产能约为 22万片/年,SiC-on-SiC 器件/模块(4/6 英寸兼容)产能约 26 万片/年。

微波射频方面,SiC 半绝缘衬底折算4 英寸产能约为 18 万片/年。2020 年,新能源汽车、快充、5G 等下游应用市场增长超预期,国内现有产品商业化供给无法满足市场需求,SiC 电力电子和射频存在较大缺口。

供需错配下,供给端已成为碳化硅重要的制约因素,技术优势带来的稳定产能将是重要的竞争力。在旺盛的需求下,具备量产能力的厂商大都会受到市场的青睐和认可,尚无须忧虑产业出现充分的竞争,因此企业加强自身的研发和技术攻关,制造出高性能、高良率和可靠性的产品是当前的第一要义,更大的产能储备将是最为重要的竞争力。

文章来源:全球半导体观察,太原日报,智东西,霹雳火科技

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:微观人
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...