碳化硅晶圆是第三代半导体的核心衬底,以 4H-SiC 单晶切片抛光制成,主流尺寸正从 6 英寸向 8 英寸过渡。凭借耐高压、耐高温、高频特性,SiC 功率器件正在新能源汽车、光伏储能、轨道交通领域加速替代硅基 IGBT。
三大应用市场
- 新能源汽车:主驱逆变器、车载充电机(OBC)、DC-DC,是 SiC 最大增量市场;
- 光伏储能:SiC 二极管/MOSFET 提升逆变器效率,降低系统体积;
- 工业与轨交:充电桩模块、智能电网、牵引变流器。
产业趋势
- 8 英寸化:国际大厂 8 英寸产线陆续投产,单片出芯数提升近 80%,成本快速下降;
- 衬底降价:国产衬底良率提升带动价格年均两位数下降,加速器件渗透;
- 切割工艺升级:SiC 硬度 9.2,切割占衬底成本约 30%,环形金刚石线锯与激光剥离(冷切割)技术在并行发展。
对切割环节的要求
8 英寸化意味着更大的切割跨度和更高的 TTV 要求。环形金刚石线锯切割 SiC 晶锭截断、滚圆、切片的工艺细节见SiC 衬底切割方向技术指南。
常见问题
SiC 晶圆为什么这么贵?
SiC 晶体生长速度只有硅的 1/200(约 0.2–0.5mm/h),且缺陷控制难,衬底成本曾是硅片的 20 倍以上,近年正快速下降。
SiC 会完全取代硅吗?
不会。SiC 主攻 650V 以上高压场景,中低压、逻辑芯片仍是硅的天下,两者长期互补共存。