受益新能源車爆發(fā)，碳化硅功率器件市場迅速增長。有機(jī)構(gòu)預(yù)測，2025 年新能源車+光伏逆變器市場需求達(dá) 261 億元，2021-2025 年 CAGR=79%。 2025 年 SiC 在新能源車滲透率達(dá) 60%，預(yù)計(jì) 6 英寸 SiC 襯底需求達(dá) 587 萬 片/年，市場空間達(dá) 231 億元。成本高，一直是碳化硅器件被吐槽的弊病。因?yàn)樘蓟柙谏a(chǎn)環(huán)節(jié)存在單晶生產(chǎn)周期長、環(huán)境要求高、良率低等問題，碳化硅襯底的生產(chǎn)中的長晶環(huán)節(jié)需要在高溫、真空環(huán)境中進(jìn)行，對(duì)溫場穩(wěn)定性要求高，并且其生長速度比硅材料有數(shù)量級(jí)的差異。因此，碳化硅襯底生產(chǎn)工藝難度大，良率不高。這直接導(dǎo)致了碳化硅襯底價(jià)格高、產(chǎn)能低的問題。
近年來，碳化硅襯底正不斷向大尺寸方向演進(jìn)，襯底尺寸越大，單位襯底可制造的芯片數(shù)量越多，單位芯片成本就越低。相比于6英寸襯底，同等條件下從8英寸襯底切出的芯片數(shù)會(huì)提升將近90%。相比于6英寸襯底，8英寸單片襯底制備的器件成本降低30%左右。
數(shù)據(jù)來源wolfspeed
2020-2030年SiC市場尺寸需求占比 數(shù)據(jù)來源CASA
（一）國外8英寸SiC發(fā)展?fàn)顩r
2015年，Cree 200mm 首次發(fā)布。全球首家8inch SiC晶圓制造廠是Wolfspeed，于2022年4月建成投產(chǎn)。
2022年，Wolfspeed率先量產(chǎn)8英寸SiC襯底，投資13億美元，在北卡羅來納州新建8英寸SiC襯底工廠，使SiC產(chǎn)能增加10倍以上；
2022年，II-VI擴(kuò)建賓夕法尼亞工廠，投資64億元，襯底產(chǎn)能增加6倍2027年，年產(chǎn)100萬片；
2022年，ST在意大利卡塔尼亞新建SiC襯底工廠，總投資7.3億歐元，年產(chǎn)能37萬片以上，實(shí)現(xiàn)40%的自主供應(yīng)；
2022年，Onsemi 哈德遜SiC工廠完成擴(kuò)建，襯底產(chǎn)能擴(kuò)充5倍，制備出8寸襯底樣品，25年規(guī)模出貨；
2022年，日本的昭和電工、Mipox等共同發(fā)起了8英寸SiC襯底項(xiàng)目，總預(yù)算約為258億日元(約14億元人民幣)；
2022年，英飛凌將大幅擴(kuò)建其位于馬來西亞居林的工廠，從而建成世界上最大的 8英寸SiC功率晶圓廠；
（二）國外8英寸SiC發(fā)展?fàn)顩r
從2022年開始，目前國內(nèi)已有十余家企業(yè)與機(jī)構(gòu)公布8英SiC襯底開發(fā)成功，處于研發(fā)或小批量驗(yàn)證階段，急需提升技術(shù)成熟度，加快量產(chǎn)進(jìn)程。
為方便大家對(duì)行業(yè)有更加深入的了解，艾邦特為大家整理了國內(nèi)SiC襯底的產(chǎn)能及8寸碳化硅襯底的最新動(dòng)態(tài)供大家參考，在閱讀前歡迎識(shí)別下方二維碼申請加入碳化硅半導(dǎo)體微信群。
1.山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司（688234）
據(jù)2022年年報(bào)披露公司2022年碳化硅襯底年產(chǎn)量為71,147片。2022年，公司通過前期持續(xù)自主擴(kuò)徑，已制備高品質(zhì)8英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底。
在 8 英寸產(chǎn)品布局上，公司具備量產(chǎn) 8 英寸產(chǎn)品能力，報(bào)告期內(nèi)已開展客戶送樣驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)了小批量銷售，預(yù)期產(chǎn)銷規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。
2.北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司
2022年11月15日，天科合達(dá)發(fā)布8英寸導(dǎo)電碳化硅襯底晶片。8英寸導(dǎo)電碳化硅襯底晶片由北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司生產(chǎn)，主要應(yīng)用新能源汽車、光伏等領(lǐng)域。天科合達(dá)8英寸導(dǎo)電型碳化硅產(chǎn)品的多項(xiàng)指標(biāo)均處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，已經(jīng)達(dá)到了量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，8英寸的小規(guī)模量產(chǎn)定在2023年。
3.山西爍科晶體有限公司
2021年8月，山西爍科晶體有限公司成功研制出8英寸碳化硅晶體，解決大尺寸單晶制備的重要難題。
2022年1月，公司再次取得重大突破，實(shí)現(xiàn)8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產(chǎn)，向8英寸國產(chǎn)N型碳化硅拋光片的批量化生產(chǎn)邁出了關(guān)鍵一步。
4.三安光電股份有限公司（600703）
9月6-8日，湖南三安攜碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品亮相SEMICON Taiwan 2023國際半導(dǎo)體展。湖南三安針對(duì)新能源行業(yè)的發(fā)展痛點(diǎn)，于展會(huì)上推出650V-1700V寬電壓范圍的SiC MOSFET，同時(shí)，三安還發(fā)布了適用于電力電子的8英寸碳化硅襯底。
2023年6月7日，三安光電獨(dú)資在重慶設(shè)立的8英寸碳化硅襯底工廠計(jì)劃投資約70億元。
5.杭州乾晶半導(dǎo)體有限公司
2023年5月18日，浙大杭州科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院-杭州乾晶半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成功研制8英寸導(dǎo)電型碳化硅。
（a）8英寸碳化硅晶錠
（b）8英寸碳化硅拋光襯底片
（c）晶型測試
（d）電阻率分布圖
（e）拋光襯底片的面型參數(shù)
采用多段式電阻加熱的物理氣相傳輸（PVT）法生長了厚度達(dá)27毫米的8英寸n型碳化硅單晶錠，并加工獲得了8英寸碳化硅襯底片，成功躋身于8英寸碳化硅俱樂部。
6.露笑半導(dǎo)體材料有限公司（002617）
露笑半導(dǎo)體半導(dǎo)體項(xiàng)目總投資100億元，占地面積88畝，主要建設(shè)第三代功率半導(dǎo)體（碳化硅）的設(shè)備制造、長晶生產(chǎn)、襯底加工、外延制作等產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)和生產(chǎn)基地。
二期預(yù)計(jì)投資39億元，建成達(dá)產(chǎn)后，將形成年產(chǎn)10萬片6英寸外延片和年產(chǎn)10萬片8英寸襯底片生產(chǎn)能力；三期預(yù)計(jì)投資40億元，達(dá)產(chǎn)后將形成年產(chǎn)10萬片8英寸外延片和年產(chǎn)15萬片8英寸襯底片生產(chǎn)能力。
7.浙江東尼電子股份有限公司（603595）
東尼電子（603595.SH）8月29日在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，目前公司8英寸碳化硅襯底處于研發(fā)驗(yàn)證階段。
8.廣州南砂晶圓半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
2022年聯(lián)合山東大學(xué)晶體材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過多年的理論和技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量8英寸導(dǎo)電型4H-SiC單晶和襯底的制備。
9.江蘇超芯星半導(dǎo)體有限公司
2023年7月，超芯星半導(dǎo)體與國內(nèi)知名下游客戶簽訂了8英寸碳化硅深度戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自2022年成功研制出8英寸碳化硅襯底，持續(xù)更新迭代升級(jí)以滿足客戶需求。
10.河北同光半導(dǎo)體股份有限公司
河北同光半導(dǎo)體歷經(jīng)2年多的研發(fā)，8英寸導(dǎo)電型碳化硅晶體樣品已經(jīng)出爐，工作人員正在攻關(guān)加工成碳化硅單晶襯底。預(yù)計(jì)這款新產(chǎn)品2023年底可實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，將被客戶制為功率芯片。
11.哈爾濱科友半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)裝備與技術(shù)研究院有限公司
科友半導(dǎo)體突破了8英寸SiC量產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，在晶體尺寸、厚度、缺陷控制、生長速率、制備成本、及裝備穩(wěn)定性等方面取得可喜成績。
2023年4月，科友半導(dǎo)體8英寸SiC中試線正式貫通并進(jìn)入中試線生產(chǎn)，打破了國際在寬禁帶半導(dǎo)體關(guān)鍵材料的限制和封鎖。
8英寸產(chǎn)品展示 圖源官微
目前，科友半導(dǎo)體突破了8英寸SiC量產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，8英寸SiC中試線平均長晶良率已突破50%，晶體厚度15mm以上。
（end）
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