12英寸碳化硅衬底横空出世，行业龙头天岳先进树立行业全新标杆
近日,半导体领域迎来了一项具有里程碑意义的重大突破,第三代半导体材料碳化硅衬底龙头天岳先进(688234.SH),于2024德国慕尼黑半导体展览会这一全球极具影响力的行业盛会上,首次推出了12英寸(300mm)碳化硅衬底产品,正式宣告超大尺寸碳化硅衬底时代的大幕拉开。这一创新产品的重磅亮相,不仅一举刷新了行业标准,为碳化硅行业发展树立了新的技术典范和标杆,更进一步彰显了天岳先进在碳化硅衬底技术创新领域的深厚底蕴与领先实力。
作为全球影响力最大的半导体展之一,德国慕尼黑半导体展览会(SemiconEurope2024)于11月12日盛大开幕。此次展会共吸引了来自30多个国家和地区的超500家企业参与。11月13日,天岳先进在展会上发布了全球首枚12英寸碳化硅衬底,引来了博世、英飞凌、ST、Soitec、奔驰、宝马、爱思强、环球晶圆等国际著名公司的广泛关注和认可,成为本届展会的一个爆点。
继2023年6月29日在上海Semicon China会议上首次发布全球首枚8英寸液相法制备的低缺陷碳化硅衬底后,天岳先进本次在欧洲Semicon Europa展览上再次发布全球首枚12英寸碳化硅衬底,让业内一直认为不可能的事情成为现实,这一突破标志着天岳先进在合成料、晶体生长、衬底加工、缺陷管理以及设备制作等方面均达到了国际领先水平。更加奠定了天岳先进的行业领先地位。
12英寸超大尺寸+液相法+P型衬底齐头并进,全方位尖端技术引领行业潮流
业界普遍认为,12英寸与液相法都是碳化硅衬底发展的主流技术路线,代表着SiC衬底最尖端的未来技术。一方面,“尺寸越大,单位芯片成本越低”是SiC衬底发展中公认的降本路径,目前产业界碳化硅晶圆尺寸正在快速从6英寸向8英寸跃迁,而12英寸这样的超大尺寸更是代表了未来的方向;另一方面,进一步来看,在前沿的碳化硅发展路线中,除碳化硅衬底持续扩径外,还有用液相法制备高品质P型碳化硅衬底,从长远来看,液相法是制备高质量SiC晶体的一种有前途的方法。低温溶液生长法由于生长过程具有更好的可控性和稳定性,故而可以提高良率,进一步有效降低衬底晶片成本。在业界,液相法碳化硅单晶生长一直被冠以“皇冠级难度”的称号。
令人瞩目的是,天岳先进于2023年实现8英寸P型碳化硅的全球首发后,已于近期实现该产品的批量交付,通过了以智能电网为代表的10KV以上更高电压应用领域的认可,推动了高性能SiC-IGBT的发展进程。
天岳先进能够同时将“12英寸超大尺寸”和“液相法”这两大尖端SiC衬底技术全部收入囊中,均做到全球首发,足可见天岳先进在SiC衬底技术领域的绝对技术优势,是立于未来技术浪潮的典范。
相关产业人士对此表示,能做到同时攻克“12英寸”和“液相法”,并推出相应的SiC衬底产品,放眼全球范围内,也足以凸显天岳先进的技术引领力,实现了“从追赶到超越”。天岳先进同时在300mm碳化硅衬底技术和液相法制备P型200mm衬底,这两项创新路线上做到全球首发,突破技术极限,跻身于国际一线碳化硅衬底品牌序列。
业内首款超大尺寸碳化硅衬底,技术引领铸就行业标杆
作为第三代半导体代表材料,碳化硅具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等性能优势,在高温、高压、高频领域表现优异,已然成为当下半导体材料技术领域重点发展的方向。
从市场发展趋势来看,碳化硅正处在高速增长的“黄金赛道”上。根据Yole数据显示,全球碳化硅功率器件市场规模预计将从2021年10.9亿美元增长至2027年62.97亿美元,年均复合增长率达34%,
进一步从产业链结构上剖析,SiC器件的成本构成涵盖衬底、外延、流片和封测等多个环节,其中衬底所占成本比重高达40%以上。业界认为,为了降低单个器件的成本,进一步扩大SiC衬底尺寸,在单个衬底上增加器件的数量是降低成本的关键所在。
11月13日,天岳先进在德国慕尼黑半导体展览会首发的12英寸(300mm)超大尺寸的N型碳化硅衬底,无疑是行业内的开创性杰作。它宛如一座灯塔,为整个行业指明了发展方向,具有极其重要的标杆引领作用。
随着新能源汽车、光伏储能等清洁能源、5G通讯及高压智能电网等产业的快速发展,满足高功率、高电压、高频率等工作条件的碳化硅基器件的需求也突破式增长。据了解,12英寸碳化硅衬底材料,能够进一步扩大单片晶圆上可用于芯片制造的面积,大幅提升合格芯片产量。在同等生产条件下,显著提升产量,降低单位成本,进一步提升经济效益,为碳化硅材料的更大规模应用提供可能。
天岳先进通过增加12英寸碳化硅衬底产品,打造了更多的差异化的产品系列,并在产品品质、性能等方面满足客户多样化的需求。这一产品问世响应了市场对高性能碳化硅材料的迫切需求,也体现了公司对技术创新和产品升级的持续投入,同时是对未来市场趋势的前瞻性布局。
持续深耕技术前沿,“液相法”制备技术领先性彰显
天岳先进作为始终活跃在技术最前沿的高科技企业,凭借着坚定不移的研发决心和高瞻远瞩的战略眼光,不断在技术的“崇山峻岭”中奋勇攀登,持续攻占一个个技术高地,精心打造出极具竞争力的硬核技术优势。
引人注意的是,在“液相法”碳化硅衬底技术领域,天岳先进差异化领先优势突出。液相法具有生长高品质晶体的优势,在长晶原理上决定了可以生长超高品质的碳化硅晶体。天岳先进布局液相法多年,目前在该领域获得了低贯穿位错和零层错的碳化硅晶体。通过液相法制备的P型4度偏角碳化硅衬底,电阻率小于200mΩ·cm,面内电阻率分布均匀,结晶性良好。
近日,天岳先进向客户成功交付高质量低阻P型碳化硅衬底,标志着向以智能电网为代表的更高电压领域迈进了一步。高质量低阻P型碳化硅衬底将极大加速高性能SiC-IGBT的发展进程,实现高端特高压功率器件国产化。
同时,天岳先进在高精尖技术领域的探索从未止步。据国家知识产权局的信息，近期公司申请了一项名为“一种降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚及液相制备方法”的专利，该专利聚焦于碳化硅单晶液相生长技术领域，据了解能够大幅降低液相法生长碳化硅单晶的成本,这无疑又为公司在“液相法”技术创新之路上增添了浓墨重彩的一笔。
结合此次12英寸碳化硅衬底产品的海外亮相,无疑更进一步巩固了天岳先进的行业龙头地位,再次为碳化硅行业塑造出新的标杆示范效应,树立起行业风向标的领先竞争力。
碳化硅市场需求广阔,下游多场景应用领域驱动增量空间
近年来,随着碳化硅产业浪潮的奔涌而来,英飞凌、意法半导体、安森美等国际巨头均纷纷加速布局,正是看重的是碳化硅行业未来的发展潜力。
在下游应用场景不断丰富的背景下,碳化硅半导体材料正逐渐成为行业竞相追逐的热点。尤其是碳化硅技术在电动汽车上的成功应用,带动了碳化硅在其他领域的应用拓展。
相关数据显示,预计到2027年碳化硅功率器件的市场规模将超过62.97亿美元。业界研究显示,除新能源车将显著带动碳化硅市场需求外,光伏逆变器、高压充电桩、轨交电网等其他应用也将为碳化硅市场创造增量。
业内人士分析认为,碳化硅具备丰富的应用场景,目前新能源汽车的带动是核心驱动力,但是随着未来诸如电网、光伏和轨道交通的大规模应用,甚至航空航天、AR眼镜等前沿应用领域的持续探知,这片市场十分广阔,充满了无限可能。
值得一提的是,天岳先进在国际市场上已展现出强大的影响力。在客户和市场拓展方面,天岳先进加强与国内外知名客户开展长期合作,并成功切入英飞凌、博世、安森美等国际大厂的供应链。
国内半导体材料供应商能够进入国际一线大厂供应链,具有极高的难度。天岳先进的高品质碳化硅衬底产品不仅实现了“出海”,全球市占率也获得了显著提升。财务数据显示,与国际一线大厂的合作推动天岳先进过去已实现连续多个季度的营收环比增长,公司2024年前三季度全球市占率仍保持领先。
本次天岳先进业内首款12英寸超大尺寸碳化硅衬海外首发,结合公司在产能布局、技术积淀以及所处行业赛道等多方面所具备的领先优势来看,无疑让市场对其未来发展充满了更多期待,进一步打开了其成长的想象空间。