据悉,日本住友重工旗下的住友重工离子技术公司预计在2025年前面向市场推出适用于碳化硅(SiC)功率半导体的离子注入机。
尽管SiC制造过程中的多数设备与常规硅类通用,但因其具备高硬度特性,需要专属设备支持,包括高级别的高温离子注入机、强效的碳膜溅射仪以及大规模的高温退火炉等。其中,能否拥有高温离子注入机被视为衡量SiC生产线水平的关键指标。
据了解,离子注入设备通过向晶圆内注入磷、硼等杂质离子来调整其电气性能。然而,对硅晶片而言,离子注入后需进行热处理以恢复晶体结构;而针对SiC,仅靠离子注入后的热处理无法完全恢复其结晶性。通常做法是先将SiC晶片加热到约500摄氏度,然后进行离子注入及热处理。由于该流程较为繁琐,导致SiC半导体产量低于硅半导体。
为此,住友重工离子技术公司正致力于改良其产品的离子注入技术,以期在保证SiC品质的前提下提升产量。
鉴于技术挑战大、工艺验证困难等因素,离子注入机行业竞争激烈,市场高度集中,主要由美国应用材料公司和美国Axcelis公司主导,两家企业共占全球市场份额超过70%。
根据TrendForce集邦咨询最新的研究报告,尽管面临诸多挑战,但SiC在汽车、可再生能源等对功率密度和效率要求极高的领域仍将持续快速发展,预计未来几年全球市场需求将持续增长,预计到2028年全球SiC功率器件市场规模有望达到91.7亿美元。
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