国产8英寸SiC衬底捷报频出，与海外龙头差距还有多大？

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）“碳化硅行业得衬底者得天下”，衬底作为SiC产业链中成本占比最大的部分，自然是各家必争之地。在下游需求带动下，SiC衬底正在从6英寸开始向8英寸推进，更大的衬底尺寸，意味着单片SiC晶圆能够制造出的芯片数量更多，晶圆边缘浪费减少，单芯片成本降低。
 
由于国内相关产业起步较晚，从以往SiC衬底量产节点来看，国际上4英寸SiC衬底量产时间比国内早10年左右，而6英寸拉近了差距，量产时间差大约在7年左右。不过随着产学研结合的模式铺开，以及相关产业的投资热潮，带动国内SiC衬底加速追赶国际领先水平。
 
最近天科合达在徐州发布了8英寸导电型SiC衬底，并公布了关键实测数据，表示多项指标均处于行业内领先水平。至于量产时间，公司透露8英寸的小规模量产时间定在2023年。
 
那么到底天科合达的衬底水平如何？官方的数据中，这次发布的8英寸SiC衬底EPD（蚀坑密度）小于4000/cm²、TSD（螺旋位错）能达到100/cm²以下、BPD（基面位错）达到200/cm²以下。
 
Wolfspeed在2021年曾分享过其当时8英寸SiC衬底的位错图，显示TSD和BPD分别为289/cm²和684/cm²，单从这两项数据上，确实天科合达的8英寸衬底已经超过Wolfspeed去年公布的数据。据了解，天科合达8英寸产品是基于6英寸MOS级的衬底进行研发，预计公司2025年底6英寸有效年产能可以达到55万片，同时6到8英寸可以根据实际需求进行快速产能切换。
 
不过目前天科合达公布的产品指标，显然距离大规模量产还有一段距离，最终的量产产品如何最快都要明年小规模量产，送样下游外延或器件厂商后才能做出判断。现阶段从下游厂商对6英寸SiC衬底产品的反馈来看，国内供应商产品的缺陷、良率相比海外龙头还有一定距离。
 
海外进度方面，SiC龙头Cree（Wolfspeed）早在2015年就宣布成功研发出8英寸SiC衬底，直至2019年完成了首批样品的制备。到了今年4月，Wolfspeed正式启用了其位于美国纽约州的莫霍克谷工厂，这也是全球第一个8英寸SiC晶圆厂；9月，公司宣布工厂已建造完成，所有设备已就位，预计年底之前向客户发货，并在2024年达产。
 
除了Wolfspeed之外，ST、罗姆也早已实现8英寸SiC衬底小规模试产。或许是受到需求的推动，此前ST、罗姆都规划在2024年开始大规模量产，但目前量产节点都被提前到了2023年。
 
其实国内8英寸SiC也有多家企业在进行研发，国内最早在2020年10月，烁科晶体就宣布成功研发8英寸SiC衬底，并在今年年初宣布实现8英寸N型SiC抛光片的小批量生产。今年8月，晶盛机电也宣布首颗8英寸N型SiC晶体成功出炉；9月，在ICSCRM国际碳化硅及相关材料论坛上，天岳先进分享了公司8英寸SiC衬底的最新研发情况，已自主扩径实现8英寸产品研发成功。
 
按照目前国内相关企业在8英寸SiC衬底上的进度，显然再一次拉近了在SiC衬底上与国际领先水平的距离。相较于6英寸衬底量产的7年时间差，如果进度理想的话，8英寸SiC衬底量产时间与海外龙头的差距可能会缩短至3年。