SiC邁入8英寸時代，國際大廠量產前夕國內廠商風口狂追

近日，包括Wolfspeed、韓國釜山政府、科友等在第三代半導體SiC/GaN上出現新進展。從國內外第三代化合物進展看，目前在碳化硅領域，國際方面8英寸SiC晶圓制造已邁向量產前夕，國產廠商方面則有更多廠家具備量產能力，產業鏈條進一步完善成熟，下文將進一步說明最新情況。

SiC/GaN 3個項目最新動態公布

Wolfspeed德國8英寸SiC工廠或將延遲至明年建設

近日，據外媒消息，Wolfspeed與采埃孚聯合投資建設的德國8英寸SiC晶圓廠建設計劃或被推遲，最早將于2025年開始。

據悉，該工廠由Wolfspee主導建設，位于薩爾州恩斯多夫，預計耗資約27.5億歐元（約合人民幣215億），目前已獲得德國聯邦政府3.6億歐元（約合人民幣28億）及薩爾州政府1.55億歐元（約合人民幣12億）的補貼。Wolfspeed還在申請《歐洲芯片法案》的資金援助。

官網消息顯示，2023年2月采埃孚宣布與Wolfspeed建立伙伴關系，一方面雙方將在德國紐倫堡成立SiC半導體研發中心，另一方面Wolfspeed將在德國薩爾州建設世界上最大、最先進的200毫米SiC晶圓工廠，采埃孚將給Wolfspeed提供數億美元的財務投資，以換取該工廠的少數股份。

業內人士透露，Wolfspeed 希望在奠基儀式前獲得更多資金，如果無法從該法案中獲得援助，該項目極有可能會延遲。該工廠原計劃于2024 年夏季開始建設，但據Wolfspeed首席執行官Gregg Lowe透露，如今可能要到2025年才會啟動建設。

圖片來源：Wolfspeed官網截圖

近日，Wolfspeed在位于美國北卡羅來納州查塔姆縣的“John Palmour 碳化硅制造中心”舉辦建筑封頂慶祝儀式。據悉，該工廠將制造 200mm 碳化硅（SiC）晶圓，顯著擴大Wolfspeed材料產能，滿足對于能源轉型和 AI 人工智能至關重要的新一代半導體的需求。

韓國釜山將新建2座8英寸SiC/GaN工廠

4月6日，據韓媒報道，韓國釜山市正計劃投建2座8英寸SiC/GaN功率半導體生產設施，最快將于明年下半年開始。據悉，釜山市政府計劃投資400億韓元（約合人民幣2.2億），在東南地區—放射線醫科學產業園區增建一座采用SiC、GaN等新一代材料的8英寸化合物功率半導體生產設施，該項目已獲得國家及市級基金資助。

其次，他們將在機張郡成立一座新的功率半導體技術研究所，該研究所將接管位于功率半導體商業化中心（PSCC）的6英寸功率半導體生產設施，并安裝運營新的8英寸生產設施，支持入駐企業開展1700V級高壓器件技術研發等技術工作，同時開展盈利業務，計劃于明年下半年開始建立。

與此同時，位于功率半導體商業化中心（PSCC）的20多家半導體公司還計劃投資1.1萬億韓元（約合人民幣60億），以打造下一代功率半導體生態系統。

科友和俄羅斯N公司達成合作，開展“完美八英寸碳化硅籽晶”項目

4月3日，科友半導體宣布，他們于3月27日與俄羅斯N公司在哈爾濱簽署戰略合作協議，開展“八英寸碳化硅完美籽晶”的項目合作。據稱，俄羅斯N公司在晶體缺陷密度控制方面有著豐富的研究經驗，在相關領域發表高水平文章及期刊百余篇。

科友半導體表示，通過與俄羅斯N公司的合作，他們將研發獲得“無微管，低位錯”完美籽晶，應用品質優異的籽晶進行晶體生長，會進一步大幅降低8英寸碳化硅晶體內部的微管、位錯等缺陷密度，從而提高晶體生長的質量和良率，并推動碳化硅長晶爐體及工藝技術的優化與升級。

此前，科友半導體8英寸SiC中試線平均長晶良率已突破50%，晶體厚度15mm以上。2022年底，科友半導體在通過自主設計制造的電阻長晶爐產出直徑超過8英寸的SiC單晶，晶體表面光滑無缺陷。此外，在今年3月，科友半導體成功拿下了超2億元的出口歐洲SiC長訂單，首批產品將在4月交付；并且順利通過“國際汽車特別工作組質量管理體系”（IATF16949）認證，進軍新能源汽車芯片襯底市場。

SiC產業從6英寸向8英寸邁進
國內外企業加速布局

目前，SiC/GaN熱度高漲，其中SiC產業6英寸向8英寸轉型趨勢加速，國際方面8英寸晶圓制造已邁向量產前夕，國產廠商方面則有更多更多廠家具備量產能力，產業鏈條進一步完善成熟。

國際方面，海外大廠Wolfspeed、英飛凌、博世、onsemi等公司8英寸晶圓量產時間集中于2024年下半年至2026年期間。Wolfspeed目前8英寸器件已公布，預計2024年第二季產能利用率達20％以上；onsemi在2024年韓國廠正式運行，該公司預計今年產能為去年的1.7倍；2026年產能規劃約為80萬片；ST預計今年碳化硅營收在20億以上；英飛凌則表示今年居林廠開始量產8英寸碳化硅和氮化鎵器件，預計到2027年產能約為80萬片，為2023年初的10倍...

國內廠商在量產時間上與國際大廠仍然存在一定時間差，但是目前天岳先進、天科合達兩家大廠已經成功打入全球導電型碳化硅襯底材料市場前十榜單。天域半導體則在碳化硅外延片處于領先地位。

近日，根據中國國際招標網信息顯示，天科合達北京基地正在招標8英寸襯底量產線設備，包含加工產線的倒角-拋光-研磨-清洗及各類測試設備等產品。表明天科合達將進一步布局8英寸量產產能。據悉，在今年3月20日舉行的SEMICON China 2024展會上，天科合達就已經展出了公司的8英寸導電襯底（500um），8英寸導電襯底(350um)和8英寸的外延片產品。天科合達表示公司將打造襯底+外延的一體化解決方案，提供豐富的產品組合，為客戶提供更全面的保障和服務。

天岳先進用液相法制備的無宏觀缺陷的8英寸襯底是業內首創，天岳先進采用最新技術制備的晶體厚度已突破60mm，對提升產能有積極意義。在SEMICON展會中，天岳先進也展出了6/8英寸襯底產品。據該公司消息，其已在8英寸碳化硅襯底上已經具備量產能力，根據下游客戶需求情況合理規劃產品產銷安排。

天域半導體在SEMICON中重點展示了6/8英寸SiC外延片、SiC MOS管等產品。官方表示，公司于2021年開始了8英寸的技術儲備，于2023年7月進行了8英寸外延片的產品的小批量送樣；超過千片的量產數據表明8英寸SiC外延水平與6英寸外延水平相當。今年2月3日消息，據廣東政務服務網等透露，天域半導體“總部及生產制造中心建設項目”位于東莞市生態產業園，將分期建設，其中2號廠房為項目一期內容，1、3號廠房為項目二期內容。項目一期投資金額約為19.14億元，將購置71臺外延爐，搭建年產能約17 萬片的6 /8 英寸SiC外延片生產線，預計6 英寸產能占比約90%，8 英寸產能占比約10%。

此外，還有許多國產企業如湖南三安、南砂晶圓、晶盛機電、合盛硅業等在8英寸SiC襯底、設備等領域取得進展突破。此外，爍科晶體、同光股份、乾晶半導體、超芯星、粵海金、東尼電子、天成半導體等廠商也已經涉足8英寸SiC襯底，未來，有望誕生更多8英寸襯底材料、設備等方面的先進技術，推動國產化進程。

TrendForce集邦咨詢此前表示，從6英寸升級到8英寸，襯底的加工成本有所增加，但可以提升芯片產量，8英寸能夠生產的芯片數量約為6英寸SiC晶圓的1.8倍，向8英寸轉型，是降低SiC器件成本的可行之法。同時8英寸襯底厚度增加有助于在加工時保持幾何形狀，減少邊緣翹曲度，降低缺陷密度，從而提升良率，采用8英寸襯底能夠大幅降低單位綜合成本。各大廠商積極布局8英寸，技術方面持續突破，有助于推動良率提升，對于未來8英寸大規模普及意義重大。