12英寸碳化硅襯底橫空出世，行業龍頭天嶽先進樹立行業全新標杆
近日,半導體領域迎來了一項具有里程碑意義的重大突破,第三代半導體材料碳化硅襯底龍頭天嶽先進(688234.SH),於2024德國慕尼黑半導體展覽會這一全球極具影響力的行業盛會上,首次推出了12英寸(300mm)碳化硅襯底產品,正式宣告超大尺寸碳化硅襯底時代的大幕拉開。這一創新產品的重磅亮相,不僅一舉刷新了行業標準,爲碳化硅行業發展樹立了新的技術典範和標杆,更進一步彰顯了天嶽先進在碳化硅襯底技術創新領域的深厚底蘊與領先實力。
作爲全球影響力最大的半導體展之一,德國慕尼黑半導體展覽會(SemiconEurope2024)於11月12日盛大開幕。此次展會共吸引了來自30多個國家和地區的超500家企業參與。11月13日,天嶽先進在展會上發佈了全球首枚12英寸碳化硅襯底,引來了博世、英飛凌、ST、Soitec、奔馳、寶馬、愛思強、環球晶圓等國際著名公司的廣泛關注和認可,成爲本屆展會的一個爆點。
繼2023年6月29日在上海Semicon China會議上首次發佈全球首枚8英寸液相法制備的低缺陷碳化硅襯底後,天嶽先進本次在歐洲Semicon Europa展覽上再次發佈全球首枚12英寸碳化硅襯底,讓業內一直認爲不可能的事情成爲現實,這一突破標誌着天嶽先進在合成料、晶體生長、襯底加工、缺陷管理以及設備製作等方面均達到了國際領先水平。更加奠定了天嶽先進的行業領先地位。
12英寸超大尺寸+液相法+P型襯底齊頭並進,全方位尖端技術引領行業潮流
業界普遍認爲,12英寸與液相法都是碳化硅襯底發展的主流技術路線,代表着SiC襯底最尖端的未來技術。一方面,“尺寸越大,單位芯片成本越低”是SiC襯底發展中公認的降本路徑,目前產業界碳化硅晶圓尺寸正在快速從6英寸向8英寸躍遷,而12英寸這樣的超大尺寸更是代表了未來的方向;另一方面,進一步來看,在前沿的碳化硅發展路線中,除碳化硅襯底持續擴徑外,還有用液相法制備高品質P型碳化硅襯底,從長遠來看,液相法是製備高質量SiC晶體的一種有前途的方法。低溫溶液生長法由於生長過程具有更好的可控性和穩定性,故而可以提高良率,進一步有效降低襯底晶片成本。在業界,液相法碳化硅單晶生長一直被冠以“皇冠級難度”的稱號。
令人矚目的是,天嶽先進於2023年實現8英寸P型碳化硅的全球首發後,已於近期實現該產品的批量交付,通過了以智能電網爲代表的10KV以上更高電壓應用領域的認可,推動了高性能SiC-IGBT的發展進程。
天嶽先進能夠同時將“12英寸超大尺寸”和“液相法”這兩大尖端SiC襯底技術全部收入囊中,均做到全球首發,足可見天嶽先進在SiC襯底技術領域的絕對技術優勢,是立於未來技術浪潮的典範。
相關產業人士對此表示,能做到同時攻克“12英寸”和“液相法”,並推出相應的SiC襯底產品,放眼全球範圍內,也足以凸顯天嶽先進的技術引領力,實現了“從追趕到超越”。天嶽先進同時在300mm碳化硅襯底技術和液相法制備P型200mm襯底,這兩項創新路線上做到全球首發,突破技術極限,躋身於國際一線碳化硅襯底品牌序列。
業內首款超大尺寸碳化硅襯底,技術引領鑄就行業標杆
作爲第三代半導體代表材料,碳化硅具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率等性能優勢,在高溫、高壓、高頻領域表現優異,已然成爲當下半導體材料技術領域重點發展的方向。
從市場發展趨勢來看,碳化硅正處在高速增長的“黃金賽道”上。根據Yole數據顯示,全球碳化硅功率器件市場規模預計將從2021年10.9億美元增長至2027年62.97億美元,年均複合增長率達34%,
進一步從產業鏈結構上剖析,SiC器件的成本構成涵蓋襯底、外延、流片和封測等多個環節,其中襯底所佔成本比重高達40%以上。業界認爲,爲了降低單個器件的成本,進一步擴大SiC襯底尺寸,在單個襯底上增加器件的數量是降低成本的關鍵所在。
11月13日,天嶽先進在德國慕尼黑半導體展覽會首發的12英寸(300mm)超大尺寸的N型碳化硅襯底,無疑是行業內的開創性傑作。它宛如一座燈塔,爲整個行業指明瞭發展方向,具有極其重要的標杆引領作用。
隨着新能源汽車、光伏儲能等清潔能源、5G通訊及高壓智能電網等產業的快速發展,滿足高功率、高電壓、高頻率等工作條件的碳化硅基器件的需求也突破式增長。據瞭解,12英寸碳化硅襯底材料,能夠進一步擴大單片晶圓上可用於芯片製造的面積,大幅提升合格芯片產量。在同等生產條件下,顯著提升產量,降低單位成本,進一步提升經濟效益,爲碳化硅材料的更大規模應用提供可能。
天嶽先進通過增加12英寸碳化硅襯底產品,打造了更多的差異化的產品系列,並在產品品質、性能等方面滿足客戶多樣化的需求。這一產品問世響應了市場對高性能碳化硅材料的迫切需求,也體現了公司對技術創新和產品升級的持續投入,同時是對未來市場趨勢的前瞻性佈局。
持續深耕技術前沿,“液相法”製備技術領先性彰顯
天嶽先進作爲始終活躍在技術最前沿的高科技企業,憑藉着堅定不移的研發決心和高瞻遠矚的戰略眼光,不斷在技術的“崇山峻嶺”中奮勇攀登,持續攻佔一個個技術高地,精心打造出極具競爭力的硬核技術優勢。
引人注意的是,在“液相法”碳化硅襯底技術領域,天嶽先進差異化領先優勢突出。液相法具有生長高品質晶體的優勢,在長晶原理上決定了可以生長超高品質的碳化硅晶體。天嶽先進佈局液相法多年,目前在該領域獲得了低貫穿位錯和零層錯的碳化硅晶體。通過液相法制備的P型4度偏角碳化硅襯底,電阻率小於200mΩ·cm,面內電阻率分佈均勻,結晶性良好。
近日,天嶽先進向客戶成功交付高質量低阻P型碳化硅襯底,標誌着向以智能電網爲代表的更高電壓領域邁進了一步。高質量低阻P型碳化硅襯底將極大加速高性能SiC-IGBT的發展進程,實現高端特高壓功率器件國產化。
同時,天嶽先進在高精尖技術領域的探索從未止步。據國家知識產權局的信息，近期公司申請了一項名爲“一種降低碳化硅單晶製備成本的液相生長用坩堝及液相製備方法”的專利，該專利聚焦於碳化硅單晶液相生長技術領域，據瞭解能夠大幅降低液相法生長碳化硅單晶的成本,這無疑又爲公司在“液相法”技術創新之路上增添了濃墨重彩的一筆。
結合此次12英寸碳化硅襯底產品的海外亮相,無疑更進一步鞏固了天嶽先進的行業龍頭地位,再次爲碳化硅行業塑造出新的標杆示範效應,樹立起行業風向標的領先競爭力。
碳化硅市場需求廣闊,下游多場景應用領域驅動增量空間
近年來,隨着碳化硅產業浪潮的奔涌而來,英飛凌、意法半導體、安森美等國際巨頭均紛紛加速佈局,正是看重的是碳化硅行業未來的發展潛力。
在下游應用場景不斷豐富的背景下,碳化硅半導體材料正逐漸成爲行業競相追逐的熱點。尤其是碳化硅技術在電動汽車上的成功應用,帶動了碳化硅在其他領域的應用拓展。
相關數據顯示,預計到2027年碳化硅功率器件的市場規模將超過62.97億美元。業界研究顯示,除新能源車將顯著帶動碳化硅市場需求外,光伏逆變器、高壓充電樁、軌交電網等其他應用也將爲碳化硅市場創造增量。
業內人士分析認爲,碳化硅具備豐富的應用場景,目前新能源汽車的帶動是核心驅動力,但是隨着未來諸如電網、光伏和軌道交通的大規模應用,甚至航空航天、AR眼鏡等前沿應用領域的持續探知,這片市場十分廣闊,充滿了無限可能。
值得一提的是,天嶽先進在國際市場上已展現出強大的影響力。在客戶和市場拓展方面,天嶽先進加強與國內外知名客戶開展長期合作,併成功切入英飛凌、博世、安森美等國際大廠的供應鏈。
國內半導體材料供應商能夠進入國際一線大廠供應鏈,具有極高的難度。天嶽先進的高品質碳化硅襯底產品不僅實現了“出海”,全球市佔率也獲得了顯著提升。財務數據顯示,與國際一線大廠的合作推動天嶽先進過去已實現連續多個季度的營收環比增長,公司2024年前三季度全球市佔率仍保持領先。
本次天嶽先進業內首款12英寸超大尺寸碳化硅襯海外首發,結合公司在產能佈局、技術積澱以及所處行業賽道等多方面所具備的領先優勢來看,無疑讓市場對其未來發展充滿了更多期待,進一步打開了其成長的想象空間。