Sic产业技术难点与突破1
碳化硅芯片不仅是一个新风口，也是一个很大的挑战，那么我们来碳化硅技术壁垒分析下碳化硅技术壁垒是什么？碳化硅技术壁垒有哪些？
1） 第一代半导体材料以传统的硅（Si）和锗（Ge）为代表，是集成电路制造的基础，广泛应用于低压、低频、低功率的晶体管和探测器中，90%以上的半导体产品 是用硅基材料制作的；
2） 第二代半导体材料以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）和磷化镓（GaP）为代表， 相对硅基器件具有高频、高速的光电性能，广泛应用于光电子和微电子领域；
3） 第三代半导体材料以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚 石（C）、氮化铝（AlN）等新兴材料为代表。
成都超迈碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料，碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能，能够有效满足电力电子系统的高效率、小型化和轻量化要求。
因其优越的物理性能：高禁带宽度（对应高击穿电场和高功率密度）、高电导率、高热导率，有望成为未来最被广泛使用的制作半导体芯片的基础材料。特别是在新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网等领域具有明显优势。
碳化硅技术壁垒是什么？碳化硅技术壁垒有哪些？
主流制造衬底的方式首先以物理气相升华法，在高温真空环境下将粉料升华，通过温场的控制在籽晶表面生 长出碳化硅晶体。以碳化硅晶片为衬底，使用化学气相沉积法，在晶片上淀积一层单晶形成外延片。其中，在导电型碳化硅衬底上生长碳化硅外延层，可制成功率器件，主要应用于电动车、光伏等领域；在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓 外延层，可进一步制成射频器件，应用于 5G 通讯等领域。
就目前而言，碳化硅产业链中碳化硅衬底的技术壁垒最高，碳化硅衬底生产难度最高。
SiC的生产瓶颈尚未完全彻底的解决，原料晶柱的质量不稳定存在良率问题，这就导致了SiC器件的成本过高。硅材料长晶平均只要3天即可长成一根晶棒，但碳化硅晶棒则需要一周，一般的硅晶棒可以长200公分的长，但一根碳化硅的晶棒只能长出2公分。而且SiC本身属于硬脆性材料，由其制成的晶圆，在使用传统的机械式切割晶圆划片时，极易产生崩边，影响产品良率及可靠性。SiC基板与传统的硅晶锭有很大不同，从设备、工艺、处理到切割的一切都需要进行开发，以处理碳化硅。
成都超迈碳化硅产业链主要分为衬底、外延、器件和应用四大环节，衬底材料是产业链的基础，外延材料是器件制造的关键，器件是产业链的核心，应用是产业发展的动力。产业上游利用原材料通过物 理气相升华法等方法制成衬底材料，再利用化学气相沉积法等方法生长外延材料， 产业中游基于上游材料制成射频器件、功率器件等器件，最终应用于下游 5G 通信、电动汽车、轨道交通等。其中，衬底和外延共占产业链成本 60%，是产业链主要价值所在。
（未完待续）
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