南砂晶圆4大SiC创新产品亮相,已批量供货头部客户
3月25日至27日,南砂晶圆携多款产品惊艳亮相SEMICON China 2026,不仅全面展现其在大尺寸、高性能SiC衬底领域的全系列布局与技术优势,更凭借优异性能获得多位现场客户的高度认可。
“行家说三代半”走访发现,此次南砂晶圆的展品主要有4大亮点,分别是12英寸4H-单晶SiC衬底、8英寸导电型SiC衬底、光学级SiC衬底、热沉级SiC衬底,在技术及市场领域实现了双向突破:
12英寸SiC衬底:达到商用8英寸衬底水平,已成功导入AI芯片封装头部企业;
8英寸导电型SiC衬底:实现零微管、零层错、零腐蚀TSD,已对国内外头部企业批量供货;
光学级SiC衬底:TTV<1μm,已实现对行业头部企业的稳定批量供货。
热沉级SiC衬底:精准匹配高功率激光器等应用,可使系统工作温度在70W时降低45℃。
12英寸4H-单晶SiC衬底
本次展会上,南砂晶圆隆重展示了12英寸4H-SiC单晶SiC衬底系列,覆盖12英寸N型导电衬底、12英寸光学级衬底两大产品,均具备低缺陷、高均匀性、高一致性的优越性能,标志着国产大尺寸 SiC 衬底技术再获关键突破。
据了解,南砂晶圆已成功构建完整的12 英寸SiC单晶生长与加工技术体系,通过制备低应力12英寸4H-SiC籽晶,成功生长出低位错密度导电型晶体与光学级晶体,最终实现低缺陷12英寸4H-SiC单晶衬底的稳定制备,为大尺寸SiC衬底的规模化量产奠定了坚实的技术基础。
在核心性能层面,南砂晶圆的12英4H-SiC衬底实现了多方位突破,可适配多元场景的定制化需求。针对衬底电阻率,南砂晶圆可实现从低阻到高阻的完整覆盖,其中低阻区间为 0.015-0.025Ω・cm,中阻区间为 0.1-1Ω・cm,高阻区间大于1E5Ω・cm,能够满足不同器件与应用的差异化要求。
在晶型纯度、缺陷控制、工艺精度等核心维度,该系列产品同样达到行业领先水平:晶型纯度实现4HSiC 100%,无杂相干扰;总厚度变化(TTV)≤1μm,实现极致厚度均匀性;微管密度低于0.01个/cm²,达到近乎零微管的超高晶体完整性;螺位错密度低于2个 /cm²,大幅降低器件失效风险;同时(004)面的 XRD 摇摆曲线半峰宽仅为 20.8 弧秒,充分验证衬底的高结晶质量。
这表明,南砂晶圆研发的12英寸SiC衬底在4H晶型、微管密度、电阻率、螺位错密度等方面已经达到了当前商用8英寸衬底水平,可适配下游高端应用的严苛要求。
依托优异的材料性能,南砂晶圆12 英寸SiC衬底已切入多个高端赛道,实现技术与市场的双向突破。该产品可作为 AR 眼镜核心光学材料,为AR光学系统提供高性能材料支撑;同时适配 AI 算力硬件与高端热管理场景,满足高算力芯片的严苛热管理需求。
目前,南砂晶圆12英寸产品已成功导入AI芯片封装头部企业,开展相关验证工作,为大尺寸SiC在AI领域的规模化应用奠定坚实基础。
8英寸导电型SiC衬底
随着多条8英寸晶圆产线的落地与投产,市场对 8 英寸SiC衬底的需求正呈现急剧爆发之势。目前,南砂晶圆在 8 英寸导电型SiC衬底领域已实现关键技术突破,以自主可控的核心工艺打造出行业领先水平的产品,推动国产大尺寸 SiC 衬底规模化应用再上新台阶。
据了解,南砂晶圆率先突破8英寸SiC单晶扩径瓶颈,形成了具有完全自主知识产权的高效高质量扩径技术,实现了从2英寸到8英寸的全自主扩径,彻底打通大尺寸SiC 晶体生长的核心链路。在此基础上,南砂晶圆进一步过攻克8英寸体系下组分控制、多场耦合、应力控制等行业共性难题,成功制备出高质量8英寸单晶衬底,构建起成熟稳定的8英SiC衬底量产技术体系。
如今在晶体缺陷控制这一核心壁垒上,南砂晶圆实现了里程碑式突破,成功攻克超低缺陷密度8英寸导电型4H-SiC单晶衬底制备技术,实现了“零微管、零螺位错密度、零层错”的8 英寸4H-SiC单晶衬底制备,同时基平面位错密度稳定控制在200cm-2以下,片内电阻率不均匀性低至1%以下,关键性能指标达到行业领先水平。
为进一步保障产品品质,他们还引入XRT 测试技术,实现晶体缺陷的精准检测与管控,持续降低晶体缺陷,全面提升产品一致性与可靠性。
依托成熟的量产工艺与顶尖的性能表现,南砂晶圆8英寸导电型SiC衬底已实现对国内外头部企业的批量供货,充分验证了产品的可靠性与量产稳定性,为下游SiC功率器件的规模化降本提供了核心支撑。
光学级SiC衬底
在AR/VR等下一代消费电子硬件加速迭代的浪潮中,SiC衬底作为光波导核心材料之一,其性能直接决定了光学设备的视场角、亮度、轻薄度与长期稳定性。
南砂晶圆依托在SiC材料领域的深厚技术积累,已推出覆盖 4-12 英寸全尺寸的光学级高纯4H-SiC衬底产品,为AR光波导技术突破提供关键材料支撑,目前已实现对行业头部企业的稳定批量供货。
针对AR行业对光学衬底 “高折射率、高透过率、低色散” 的核心供应需求,南砂晶圆已构建起光学级SiC晶体与衬底的完整量产能力。如今,南砂晶圆成功实现8英寸光学级4H-SiC衬底的批量生产,关键技术指标达到行业顶尖水平:实现零微管缺陷,吸收率<0.2%,厚度总变化(TTV)<1μm,局部厚度变化(LTV)<0.5μm,其优异的面型参数能有效满足 AR 光波导的严苛使用条件。
从核心性能来看,南砂晶圆光学级SiC衬底具备高折射率、高透过率、高热导率三大核心优势。首先,南砂晶圆光学级SiC衬底的折射率大于2.63,远超传统玻璃材料折射率水平。凭借超高折射率,利用单层SiC镜片即可实现80度以上视场角(FOV),同时能有效解决传统光波导方案的彩虹纹与色散问题。
其次,南砂晶圆光学级SiC衬底在可见光波段具备优异的高透过率,根据GB/T7962.12-2010 标准测试,10m厚度样品的红、绿、蓝三波段内透射比分别达到99.65%、99.25%、97.15%,说明其可显著减少光损耗,大幅提升AR画面亮度。
最后,依托高热导率等材料特性,南砂晶圆光学级SiC衬底可解决AR设备长期存在的热堆积难题,为AR眼镜的轻量化设计提供核心支撑。该产品还兼容高精度刻蚀工艺,支持表面浮雕光栅(SRG)光波导结构的高效制备,助力AR设备实现轻薄化设计与量产良率提升。
依托三大核心性能优势,南砂晶圆光学级SiC衬底可用于打造薄至0.55mm、仅重2.7的AR光波导镜片,在满足极致轻薄需求的同时,保障光学性能与结构可靠性,为消费级 AR 眼镜的规模化量产奠定坚实的材料基础。
热沉级SiC衬底
此次展会上,南砂晶圆还正式推出覆盖4-12英寸全尺寸的热沉级SiC衬底产品,进一步完善了其在SiC衬底领域的产品布局。
依托SiC材料极佳的本征热导率,南砂晶圆的热沉级SiC衬底为高功率激光器、数据中心光模块等对散热要求极高的场景提供了高效散热解决方案。一方面,在高功率激光应用场景中,SiC 的散热效能优势尤为突出:在 30W 及以上功率工况下,SiC散热表现显著优于传统氮化铝(AlN)材料,且功率越高优势越明显。
另一方面,根据实测数据显示,SiC热沉可使系统工作温度在30W时降低12.5℃,70W时降幅高达45℃;在>60W的高功率区间,SiC仍能保持稳定散热,而氮化铝已出现严重热淤积,直接导致激光寿命衰减。相比之下,南砂晶圆热沉级SiC衬底能有效解决高功率场景的散热瓶颈。
目前,南砂晶圆热沉级SiC 衬底已形成 4-12 英寸全尺寸量产能力,可精准匹配光纤激光器和激光显示等高端产品的定制化需求,为其高质量发展注入核心材料动力。
此次SEMICON China 2026参展,南砂晶圆集中推出四大创新SiC衬底产品,全面展现其在碳化硅领域的技术积淀与产品实力。未来,南砂晶圆表示他们将持续深耕SiC衬底核心技术、迭代产品性能,与行业伙伴深度协同、携手共进,持续赋能下游各领域应用升级,共筑第三代半导体产业发展新生态。
本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。
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