【原创】产业突破！6英寸碳化硅衬底相关技术和产品获工信部鼓励推广应用

中国粉体网讯  近日，工信部网站发布公告称，为推动建材行业高端化、绿色化、智能化发展，拟制定《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录（2022年本）》。该目录中，6英寸碳化硅衬底赫然在列。

据该目录介绍，6英寸碳化硅衬底产品具备耐高温、耐高压、高功率、高频、低能耗等优良电气特性，采用碳化硅衬底可突破传统材料的物理限制，主要用途是制作高频、大功率微波器件。可用于国家电网、轨道交通、风力发电、混合动力汽车、新能源汽车等领域高频、大功率器件制造。

获得鼓励推广应用的6英寸碳化硅衬底相关产品的主要技术经济指标如下：

1.SiC单晶材料：

（1）直径精度150mm±0.2mm；

（2）衬底微管密度 ≤0.5 个/cm²；

（3）半绝缘衬底电阻率≥1×10⁹Ω·cm；

（4）总厚度变化（TTV）≤15μm；

（5）衬底翘曲度 (Warp)≤45μm；

（6）衬底弯曲度（|bow|）≤25μm；

（7）衬底表面粗糙度≤0.2nm（测量面积：10μm×10μm）。

2.高纯半绝缘碳化硅单晶衬底：

（1）尺寸：4-6英寸；

（2）电阻率≥1×10¹⁰Ω·cm；

（3）微管密度：＜1个/cm²。

3.N型低阻碳化硅单晶衬底：

（1）尺寸：6英寸；

（2）TSD:≤500/cm²；

（3）BPD:≤1000/cm²。

碳相关材料是外国对中国禁运的最重要材料，包括具有重要战略价值的半导体碳化硅衬底等，国外对华禁运关键半导体材料和器件，使我国发展受制于人，在涉及国家信息安全的关键领域，需要完全拥有自主知识产权的国产技术和产品来支撑和保障，否则国家安全将受到威胁。

与国外相比，国内的SiC起步相对较晚，目前与美国、日本这些公司存在一定的差距，导致在整个国际市场上，国内产品在全球市场的占比较小，产品的竞争力相对比较弱。

在SiC衬底方面，国外主流产品已经从4寸向6寸的转化，并且已经成功研发8英寸SiC衬底片；目前国外6英寸SiC衬底片的微管密度已经达到0.1个/cm²，位错密度达到100个/cm²，Cree、II-VI研发的8英寸SiC衬底片位错密度达到100个/cm²，根据国外专家的推测，未来国际市场将会以6英寸SiC衬底片为主，并且将会在市场占据时间比4英寸的长很多；而国内SiC衬底片市场现在以4英寸为主，其微管密度己经达到1个/cm²以下，位错密度达到1000个/cm²，6英寸目前产品的成品率相对较低。

山东天岳碳化硅衬底

目前国内SiC功率器件制造商所采用的衬底片大多数都采用进口片，主要是因为国内的SiC衬底片在其缺陷控制上与国外水平还存在相当大的差距。为此，为了彻底摆脱国内SiC产业受制于人的现状，国内6英寸SiC衬底片的发展将会出现的一个崭新的局面，而SiC衬底片制约下游功率器件的发展，为了加快国内SiC产业的发展，高品质6英寸N型SiC衬底片产业化势在必行。

参考来源：

工信部网站

西安电子科技大学窦文涛：6英寸N型4H-SiC单晶衬底材料研究

（中国粉体网编辑整理/平安）

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