良率90%!国产沟槽SiCMOSFET功率密度领先国际企业20%

原创 第三代半导体风向 2023-02-27 17:26
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过去一年,产业领袖企业是如何抓住历史机遇勇立潮头?2023年,他们又将如何迈出新时代步伐?为此,行家说三代半、行家极光奖联合策划了《产业领袖开年说——2023,全力奔跑》专题报道,本期嘉宾是安海半导体副总经理曾昭雄
接下来,还将有更多的领军企业参与“行家开年说”,敬请期待。

受访者:曾昭雄
安海半导体副总经理

行家说三代半:过去一年,贵公司致力于哪些方面的努力?主要做了哪些关键性工作?

曾昭雄:“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”,安海经过5年在SiC领域的辛勤耕耘,已经完成了1200V、1700V、2000V SiC MOSFET工艺平台开发并量产,并且在2022年成为国内第一家量产Trench MOS的企业;不断提升的研发能力,对Trench工艺优化把控更加精湛,Trench工艺的良率也从最初的70%提升到90%,目前申请的Trench SiC MOSFET 结构专利已获批,美国专利正在申请中。通过专利的保护,使公司的技术水平可以站在一个制高点,可以说未来SiC 产业是得先进技术者得天下。

行家说三代半:2022年,贵公司更聚焦哪些领域?相比2021年,贵公司在市场开拓方面取得了哪些成绩?

曾昭雄:在2022年,安海更聚焦于新能源相关应用领域,特别是新能源汽车领域,并且已经获得龙头主机厂,Tier1 汽车零部件供应商的认证,已经批量上车供货 。

行家说三代半:2022年,贵公司在产品、技术等方面有哪些新的突破?2023年会有哪些新规划?

曾昭雄:去年,安海在提高平面元胞密度方面做了提升,导通电阻相比第一代降低20%,推出第二代平面高密度产品,并成功通过客户验证使用,已经批量上车使用。

Trench工艺MOSFET产品是安海的第三代产品,在研发过程中碰到漏电过大的问题,通过工艺和结构调整,得以顺利解决,现已达到量产水平,1200V 80毫欧产品良率达到90%以上同时,在功率密度方面安海Trench MOSFET功率密度不断提升,芯片面积已经小于国际竞争对手20%。

2023年正在加速进行第二代Trench工艺开发,预计2024年实现量产,预计在功率密度方面较第一代Trench工艺产品还将有约20%的提升空间。

行家说三代半:2022年贵公司备受产业和市场的认可,也获得了“行家极光奖”,能否谈谈贵公司能够脱颖而出的优势有哪些?

曾昭雄:我们根据应用环境不同,开发出开关速度不同的trench mosfet,牢牢把控市场需求,细分领域做到全球领先,具体表现如下四点:

1.在温度系数方面提升 :安海SiC器件的RDSon在工作温度范围内不易发生波动。RDSon 数值在 25°C到100°C温度之间仅仅偏移大约 1.15倍,而使用典型的基于Si MOSFET时,RDSon 则会偏移1.67 倍。

2.反向恢复电荷Qrr方面的提升:安海Trench系列具有更快速的体二极管,与友商相比,可以将 Qrr 降低 9倍,这些SiC MOSFET性能改进,使得产品适应更高频的工作频率应用。

3.Coss的改进与优化:安海系列Coss优化后,Coss/Vds的关系更加线性,使系统EMI表现更优秀。

4.安海Trench特殊结构,使器件的鲁棒性进一步提升,特别适应于高冲击,高频率等苛刻应用场所。

行家说三代半:2022年是第三代半导体产业关键的一年,您会有用哪些关键词来概括产业的发展?

曾昭雄:国产上车,批量使用,沟槽产品上车,8英寸晶圆量产与建厂。

行家说三代半:您认为,去年整个行业有哪些新变化和新动向?对行业带来哪些影响?

曾昭雄:行业客户对SiC的应用带来的优点更加认可,新项目采用SiC的方案越来越多,加上供应链的增量不足,因而供求更加紧张,预计未来两三年SiC还是处于供不应求的状态。

行家说三代半:快速增长的新能源市场对第三代半导体提出了更多需求,贵司在该领域采取了哪些策略?在市场应用方面有哪些进展?

曾昭雄:面对快速增长的市场需求,安海从两方面加速布局应对:一是加速自建晶圆厂的步伐,全速推进建成投产;二是同时拓宽国内外的代工渠道,以便更好满足客户的需求。

行家说三代半:2022年,行业内有很多的企业在扩张、在扩产,您怎么看这个现象?

曾昭雄:我们认为目前对扩张与扩产方面持积极乐观的态度,未来几年的市场竞争力主要表现在持续供应的能力上,较早扩张产能可以占据行业发展的先发优势,但要注意的是,晶圆尺寸6吋向8吋过渡过程中,各设备厂家都在做技术更新,有可能存在厂刚建好,生产设备与工艺就落后的风险

行家说三代半:2022年整个产业还面临哪些压力和挑战?2023年,我们如何应对这些挑战?

曾昭雄:2022年整个产业主要面临从衬底到晶圆制造全供应链的产能紧缺问题,产能的拓展速度跟不上实际客户需求。产品的制造成本还没有达到终端客户的预期,国内各厂家都存在亏损销,以抢占客户资源过度竞争的问题。2023年,我们会加快自建晶圆厂速度,进一步提高功率密度与生产良率来降低成本,客户提供更具有技术性能优势与成本优势的产品,以面对未来成本激烈竞争的挑战。

行家说三代半:能否为我们展望一下2023年第三代半导体行业的发展前景?

曾昭雄:审视现在,展望未来,目前的第三代半导体行业就类似战国时代,群雄逐鹿。后面逐步会有大浪淘沙,去粗存精过程,唯有把握技术制高点,才能在市场中占一席之地。可以预见,在今后几年,会有一个不小的并购浪潮,有技术领先性的公司在产业发展的滚滚浪潮定会脱颖而出。

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