碳化硅晶圆全球产能有限，紧缺状态何时能解?

作为第三代半导体材料，碳化硅(SiC)具有禁带宽度大、临界击穿场强高、热导率高等优点，是制作高压、大功率半导体器件的理想材料。

相较于硅(Si)，采用碳化硅(SiC)基材的组件性能优势十分的显著，尤其是在高压与高频的性能上，然而，这些优势却始终未能转换成市场规模，主要的原因就出在碳化硅晶圆的制造和产能的不顺畅。

由于碳化硅需要在2000°C以上高温(硅晶仅需在1500°C)，以及350MPa以上才能达成。 若透过添加一些特殊的助烧剂，或者气体沉积的方式，则可使碳化硅烧成温度降到2000°C左右，且在常压就能进行。

依据目前的硅晶业者的生产情况，一般而言，生产8吋的硅晶棒，需要约2天半的时间来拉晶，6吋的硅晶棒则需要约一天。 接着，待晶棒冷却之后，再进行晶圆的切片和研磨。

至于碳化硅晶圆，光长晶的时间，就约需要7至10天，而且生成的高度可能只有几吋而已(硅晶棒可达1至2米以上)，再加上后续的加工制程也因为硬度的影响而相对困难，因此其产能十分有限，质量也不稳定。

「由于碳化硅的生产瓶颈尚未解决，原料晶柱的质量不稳定，造成整体市场无法大规模普及。 」瀚天天成电子科技销售副总裁司马良亮，一语点出目前的市场困境。

司马良亮表示，相较于硅晶，碳化硅的功能性更好，在导热、延展性和导电性方面都有很好的表现，投入的业者也很多。 但几年过去，市场规模依旧十分有限，并没有出现大的进展，主要的原因就在于原料晶柱的质量不稳定，造成没有足够的晶圆来供应市场。

「只要长晶过程中的温度和压力有一些失误，那好几天的心血可能就都会为乌有。 」司马良亮说。

目前全球仅约有三、四家业者(Cree、Norstel、新日铁住金等)能提供稳定的产量。 中国虽然已着手自产，但在质量方面尚未能赶上美日，因此全球的产能仍十分有限，目前市场也仍是处于短缺的状况。

碳化硅的诸多优势要想转化成市场规模，产能必须提升上去。