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碳化硅设备行业报告:衬底与外延环节的材料(76页)

行业报告下载 2023年12月07日 07:46 管理员

碳化硅器件产业链主要包括衬底、外延、器件制造(设计、制造、封测)三大环节。从工艺流程上看,首先由 碳化硅粉末通过长晶形成晶碇,然后经过切片、打磨、抛光得到碳化硅衬底;衬底经过外延生长得到外延片; 外延片经过光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成器件。 SiC产业链70%价值量集中在衬底和外延环节。碳化硅衬底、外延成本分别占整个器件的47%、23%,合计约 70%,后道的器件设计、制造、封测环节仅占30%。这与硅基器件成本构成截然不同,硅基器件生产成本主要 集中在后道的晶圆制造约50% (碳化硅器件制造也包含晶圆制造,但成本占比相对较小),衬底成本占比仅为 7%。SiC产业链价值量倒挂的现象说明上游衬底厂商掌握着核心话语权,是国产化突破的关键。

从电化学性质差异来看,碳化硅衬底可以被分为导电型和半绝缘型。半绝缘型电阻率较高(电阻率≥105Ω·cm), 不易导电,耐高压;导电型电阻率较低(电阻率区间为15~30mΩ·cm),导电能力强,根据导电类型可以进一 步分成N型(空穴导电)或者P型(电子导电)半导体。半绝缘型SiC衬底+ GaN外延,主要用于制造射频器件, 应用于5G通讯等领域; 导电型SiC衬底+ SiC外延,主要用于制造功率器件,应用于新能源汽车等领域。 大尺寸衬底有效摊薄成本,成为行业趋势。目前碳化硅衬底主流尺寸是4/6寸,其中半绝缘型碳化硅衬底以4寸 为主,导电型碳化硅衬底以6寸为主。大尺寸可以摊薄单位芯片的成本,当衬底从6寸扩大到8寸时,可切割出 的碳化硅芯片(32mm2 )数量有望从448颗增加到845颗,增加了75%。目前国际上龙头企业的碳化硅衬底正从6寸 往8寸发展,国际龙头Wolfspeed、II-VI以及国内龙头天岳先进等都已成功研发8英寸衬底产品。

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资源名称:碳化硅设备行业报告:衬底与外延环节的材料(76页)


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