超10家企业卡位，超结SiC MOSFET量产还有多远？

近期，国内企业在超结SiC MOSFET领域取得工艺突破，海外大厂则规划于2027至2031年陆续实现量产，一场围绕下一代SiC器件结构的技术竞逐已然展开。

不过，超结SiC MOSFET要实现商业化落地，仍需解决制造工艺、电荷平衡控制、可靠性验证及量产良率等问题。

为深入了解超结SiC MOSFET的实际发展进展与最新技术解决方案，【行家说三代半】特别策划本次专题采访，邀请爱仕特、东微半导体、天域半导体三家产业链核心企业展开对话，为行业高质量发展提供前瞻性洞察与决策参考。

01超10家SiC企业布局超结器件预计明后年量产

众所周知，耐压等级与导通电阻是SiC MOSFET的核心指标，但传统SiC MOSFET结构存在一个难以回避的矛盾：耐压等级越高，漂移区就必须越厚，导通电阻也随之上升。

在此背景下，超结SiC MOSFET成为下一代高性能SiC功率器件的重要方向。与平面栅或沟槽栅技术主要围绕栅极结构进行调整不同，超结技术的革新对象是栅极下方的漂移区。

简单而言，超结结构是在漂移区内形成交替排列的P/N电荷补偿区，在不降低耐压能力的前提下提高掺杂浓度，从而显著降低导通电阻，更充分地发挥SiC MOSFET的性能优势。

近年来，超结技术开始从实验室研究走向产业落地，多家企业已推出超结SiC MOSFET产品或技术原型。从这些进展看，超结技术的引入正推动比导通电阻持续降低。

超级结SiC MOSFET比导通电阻对比 来源：行家说Research

与此同时，爱仕特、东微半导体、博世、天域半导体等产业链企业也在加速布局，推动超结技术研发落地。值得关注的是，多家企业已明确量产节点：英飞凌预计1200V SiC TSJ功率器件将于2027年实现量产；博世则计划在2031年前实现量产；瑶芯微正与芯联集成合作推进量产，首批客户将面向AIDC领域。

从当前节点看，超结SiC器件正处于市场化前夕。天域半导体表示，他们目前正与国内外多家头部客户共同推进SiC超结器件开发，已完成多轮工艺迭代，外延指标持续优化，但行业整体仍处于样品研发验证阶段，少数企业已推出样品，但尚未实现规模化量产。

结合产业阶段趋势，爱仕特判断，未来3—5年，随着高压储能和工业电源需求释放，超结SiC MOSFET将逐渐进入小规模商用；真正实现大规模量产，仍取决于晶圆制造能力、工艺成熟度和成本能否再上一个台阶。

东微半导体则预判，超结SiC MOSFET预计于2027—2028年量产落地，2028—2030年开始放量，其节奏主要取决于良率爬坡、8英寸衬底和外延降本速度，以及车规、数据中心等大客户的验证周期。

在超结SiC MOSFET商业化推进过程中，业界也在关注其是否会对同规格平面或沟槽SiC MOSFET造成影响。对此，三家受访企业给出了明确看法。

爱仕特认为，超结结构并非用于“取代”平面或沟槽结构，更准确地说，它是SiC技术演进中的重要阶段。三种结构各有适用场景，并非谁替代谁，而将长期共存、逐步演进。

从应用层面看，不同电压等级的商业化程度也有所不同：650V-2300V领域，现有结构已具备较高性价比；3300V以上，采用超结方案可在芯片性能、功率密度和效率方面获得明显收益，应用端也能够承受相应工艺成本。

从时间节奏看，短期（1—3年），平面结构在车载、工业和电源等领域的优势依旧明显；中期（3—5年），沟槽结构有望成为新能源汽车和高端应用的重要方案；长期（5年以上），超结有机会在1200V以上高性能市场渗透。总体来看，市场不会只保留一种结构，而会按应用场景各取所需。

东微半导体强调，布局超结器件已成为行业共识。业内较为一致的预判是，超结实现稳定量产、价格差缩小至1.5倍以内，并真正形成竞争压力，要到2029年前后。在此之前，平面和沟槽结构凭借成熟良率和成本优势，仍将是SiC MOSFET市场的主力。

而且，平面和沟槽结构自身也在持续迭代，并非一种结构停滞等待另一种结构超越。此外，应用场景本身具有分层特征。对于功率密度不敏感，更看重成本、可靠性和供货稳定性的场景，平面型SiC MOSFET将长期存在。

天域半导体也认为，短期来看，超结不会对平面或沟槽结构形成明显替代冲击，市场将呈共存关系；中长期则可能带来产品格局分化。器件厂商将根据不同应用在成本、功率密度和可靠性方面的需求，多路线并行发展，不会由单一路线完全替代另一条。

02直面超结SiC工艺挑战梳理三家企业技术布局

从性能优势看，超结SiC确有独到之处；但从商业化进程看，业界看法仍是“产品化验证基本跑通，规模量产还需验证”。东微半导体解释道，超结在硅基器件上已是成熟技术，但迁移至SiC后，新的技术难点随之出现。

具体来看，超结SiC的工艺难点主要体现在技术路线的权衡与优化上。目前，超结SiC MOSFET主要有两条技术路线：Multi-EPI多次交替外延和Deep Trench深沟槽回填外延，二者各有优劣。

针对这两种路线，东微半导体表示，前者需要多次外延和离子注入工序，尤其离子注入的次数、深度、剂量和晶格损伤控制难度都显著上升，对工艺平台构成极限考验。后者则考验沟槽刻蚀及回填工艺，该工艺在硅基超结上已是很大挑战，在SiC上如何实施，需要开展大量DOE实验验证与调试，才可能具备量产可行性。

天域半导体则认为，Multi-EPI可靠性好，但工序多、多次外延带来成本高、光刻控制难；Deep Trench工艺步骤少、比导通电阻更低，但深沟槽侧壁平滑度、形貌、高深宽比控制难，外延填充容易产生空洞缺陷，影响可靠性。两条路线都必须精准控制 P/N 电荷平衡，对外延掺杂均匀性、缺陷控制提出更高要求。

爱仕特也提到，超结结构对外延生长、离子注入和掺杂控制的要求较传统结构高出不少。同时，SiC本身硬度高、禁带宽、扩散系数低，硅基超结工艺无法直接移植，必须重新开发适合SiC的工艺路线。

除工艺路线抉择外，超结SiC还必须解决可靠性问题。爱仕特透露，SiC MOSFET本身即存在栅氧可靠性、界面态缺陷、阈值漂移等问题，而超结结构中电场分布更为复杂，因此栅氧长期稳定性、高温反偏（HTRB）、短路耐受和功率循环等均需重点验证。

东微半导体也认为，P/N柱界面的电场集中、长期高温高压下的稳定性、良率爬坡等环节，对超结SiC而言均是挑战。尤其是电荷平衡问题，设计不能只盯着理想平衡点，而需预留能够冗余工艺波动的安全区，这非常考验设计与工艺的协同。

在解决工艺层面挑战后，超结SiC最终需面对市场化竞争。爱仕特分析，SiC产业仍处于规模化爬坡阶段，晶圆、外延成本及制造良率直接决定最终价格。超结性能虽好，但如果工艺复杂度上升而成本无法下降，就难以替代成熟方案，只能依靠规模生产摊薄单位成本。

面对上述工艺、可靠性与成本层面的多重挑战，超结SiC的产业化需要材料、器件与工艺平台协同推进。目前，天域半导体、爱仕特与东微半导体已从各自环节切入，加快研发和验证布局。

聚焦碳化硅外延工艺，天域半导体表示，超结SiC MOSFET的核心根基是高性能SiC外延，他们已突破超结器件开发所需的多层 P/N 型交替结构外延、高均匀厚膜外延、沟槽回填外延等关键外延工艺，并在 Multi-EPI 和 Deep Trench 填充两条路线上均有深厚的技术积累。

其中，Multi-EPI可以实现10次以上的工艺经验；Deep Trench填充已实现深宽比4:1至15:1的无空洞、面内均匀性高的沟槽回填，主要应用于半超结和全超结器件。与此同时，他们已与多家头部器件客户联合开展流片验证，外延指标持续优化，支撑超结器件原型开发。

聚焦碳化硅器件工艺，爱仕特与东微半导体均保持稳步推进态势。爱仕特表示，公司策略是“成熟结构快速商业化+先进结构持续布局”，即先推出能够落地的产品，同时提前储备下一代技术。对他们而言，关键并非押注某一种结构，而是构建SiC MOSFET平台能力，实现持续迭代，并在不同阶段推出匹配市场需求的产品。

东微半导体也提到，多路线并行是其Fabless运营模式的优势，可以充分利用和调配资源，发挥器件和产品上的深厚技术积累——平面和沟槽SiC维持现有营收和客户，布局超结以卡位下一代。这样既不会因新结构出现而陷入被动，也不会因押注单一路线而冒险。

具体来看，爱仕特主要围绕“高性能+高可靠+可制造”三个目标进行技术储备。他们认为，未来竞争焦点将从“有没有产品”转向“性能、可靠性、成本”的综合比拼。

针对超结器件本身，超结漂移区设计、电荷平衡优化、击穿电压与导通电阻协同优化、工艺窗口等均研究项目均已开展。爱仕特的重点不在于冲击实验室指标，而在于未来能否量产——做出来的产品要能真正落地。

围绕器件结构设计以及工艺和可靠性体系，爱仕特正持续推进低导通电阻结构、电场均匀化、栅氧可靠性优化、低寄生参数设计等项目，并通过器件仿真与工艺协同优化提升综合性能。同时，栅氧工艺、缺陷控制、晶圆级测试、可靠性评价、失效分析等整套产品体系也在建设中。

另一方面，东微半导体一直坚持双线并行策略。在超结工艺本身，他们的硅基超级结第四代已实现规模化量产，第五代处于小批量交付阶段。经过十余年量产迭代，电荷平衡设计、元胞优化、终端设计等能力已转化为实打实的know-how，而非停留在理论层面。

此外，东微半导体的SiC平台已覆盖平面型/沟槽型SiC MOSFET、SiC JFET和超结型SiC MOSFET。他们采用Virtual IDM模式，长期与晶圆厂深度协同开发工艺平台，在将新结构快速转化为可制造产品方面积累了成熟经验。通过与客户紧密合作，他们能够第一时间获取AI数据中心、新能源汽车等前沿场景需求，并据此反向定义器件规格，推出真正满足市场需求的产品。

综合来看，历经多年发展，SiC MOSFET的应用价值已被市场充分认可，并加速向新能源汽车、工业电源、数据中心等下游场景渗透。如今，超结结构的出现，犹如一块关键积木，为性能优势的进一步释放搭建起新的支点，也为其打开市场、拓展应用边界提供了新的可能。