又投90亿！Wolfspeed再建8吋SiC厂

近日，官宣来了！Wolfspeed 将在美国建设第3个碳化硅工厂，而且是8英寸SiC，计划投资近90亿人民币，产能将再增加10倍。

近90亿、产能增10倍

Wolfspeed再建8吋厂

9月9日，Wolfspeed 官网宣布，他们将投资约13亿美元（约90亿人民币），在北卡罗来纳州新建一个号称世界上最大的碳化硅衬底工厂。新工厂计划建于查塔姆县（Chatham County），临近Wolfspeed 已建成的达勒姆（Durham）碳化硅衬底工厂。

查塔姆新工厂建成将使他们的碳化硅产能增加10倍以上，主要生产8吋碳化硅衬底，供应Wolfspeed的纽约莫霍克谷工厂。

据悉，该项目一期工程预计2024年完成，耗资约13亿美元（约90亿人民币）；未来还将持续增加额外的产能，工厂占地面积将超过100万平方英尺。

全球8吋SiC企业超11家

恒普科技为国产SiC助力

今年以来，8吋SiC的进程不断加快，除了Wolfspeed外，全球超过11家企业掌握了8吋SiC技术，昭和电工已经对外供货，而意法半导体、罗姆等多家企业将量产进程提到了2023年。

来源：《2022碳化硅（SiC）产业调研白皮书》

国内方面，烁科晶体、中科院物理所、晶盛等企业和单位也成功研发了8英寸SiC单晶，但量产方面暂时落后于国外企业。

据专家分析，量产8吋SiC衬底需要解决多个难题，主要包括：单晶生长炉控温难，轴向、径向梯度调节不灵活，单一晶型稳定性差等。

碳化硅长晶炉专业厂商恒普科技认为，要生长8英寸碳化硅衬底，这意味坩埚的直径需要进一步增长，而传统长晶炉的感应线圈只能加热坩埚的表面，从而导致不同位置的径向温度梯度都会随之增大。

而这种径向温度梯度是不适合的参数变化，会让原料分解、晶体面型、热应力带来的复杂缺陷的调节等方面面临挑战。

为了解决行业痛点，2022年6月，恒普科技推出新一代2.0版SiC电阻晶体生长炉，突破性地解决晶体“长大、长快、长厚”的行业核心难点。

据介绍，恒普科技的石墨发热SiC晶体生长技术新平台，有多个核心技术，包括【轴径分离】和【新工艺】等 。

恒普科技的电阻式长晶炉实现【轴径分离】方法是，在籽晶径向区域主动调节其区域温度，轴向温度通过料区热场调节其区域温度。

通常，在晶体生长时，随着厚度的增加，籽晶区域热容会发生变化，热导也会发生很大的变化，这些参数的变化都会影响到籽晶区域的温度。

而由于籽晶区域有径向平面的发热体，可以主动调节径向平面的温度，实现径向平面的可控热量散失。随着原料分解，料的导热率发生变化（注：二次传质的旧工艺），会在料的上部结晶，料区热场可以根据料的状态主动调节料区温度。

同时，恒普科技电阻式长晶炉的好处还包括，设定生长工艺时，只需直接设定籽晶区域温度曲线，和轴向温度梯度温度曲线，“所见即所得”，降低了工艺耦合的难度和避免了工艺黑箱。

为了实现【轴径分离】，就需要对温度进行精准控制，而不能采用传统的功率控制，所以恒普科技的新炉型标准配备了【温度闭环控制】，实现了全程长晶工艺采用温度控制。

【轴径分离】与【新工艺】完美结合，是恒普科技新一代2.0版SiC电阻晶体生长炉的技术亮点。【新工艺】采用一次传质热场，让物质流的输送实现基本恒定，配合【轴径分离】的精准区域温度控制技术，更优化地满足SiC晶体的“长大、长快、长厚”的行业需求。

据悉，恒普科技石墨热场发热的晶体生长炉具有一些天然的优势：

a、温度的稳定性；

b、过程的重复性；

c、温度场的可控性。更适合于大尺寸碳化硅SiC晶体的生长，如：8吋或更大尺寸。

恒普表示，提高碳化硅晶体生长炉设备水平的核心在于通过对温度和压力的控制降低晶体缺陷，提高晶体良率。

他们基于长期研发过程中积累的温度控制和气氛/压力控制相关的丰富经验及技术成果，针对碳化硅晶体生长炉研发了晶体生长过程温度闭环控制技术、高精度压力控制技术，有效地提高了晶体生长的缺陷控制水平。