SiC邁入8英寸時(shí)代，國際大廠量產(chǎn)前夕，國內(nèi)廠商風(fēng)口狂追

近日，包括Wolfspeed、韓國釜山政府、科友等在第三代半導(dǎo)體SiC/GaN上出現(xiàn)新進(jìn)展。從國內(nèi)外第三代化合物進(jìn)展看，目前在碳化硅領(lǐng)域，國際方面8英寸SiC晶圓制造已邁向量產(chǎn)前夕，國產(chǎn)廠商方面則有更多廠家具備量產(chǎn)能力，產(chǎn)業(yè)鏈條進(jìn)一步完善成熟，下文將進(jìn)一步說明最新情況。

SiC/GaN 3個(gè)項(xiàng)目最新動(dòng)態(tài)公布

Wolfspeed德國8英寸SiC工廠或?qū)⒀舆t至明年建設(shè)

近日，據(jù)外媒消息，Wolfspeed與采埃孚聯(lián)合投資建設(shè)的德國8英寸SiC晶圓廠建設(shè)計(jì)劃或被推遲，最早將于2025年開始。

據(jù)悉，該工廠由Wolfspee主導(dǎo)建設(shè)，位于薩爾州恩斯多夫，預(yù)計(jì)耗資約27.5億歐元（約合人民幣215億），目前已獲得德國聯(lián)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(bǔ)貼。Wolfspeed還在申請《歐洲芯片法案》的資金援助。

官網(wǎng)消息顯示，2023年2月采埃孚宣布與Wolfspeed建立伙伴關(guān)系，一方面雙方將在德國紐倫堡成立SiC半導(dǎo)體研發(fā)中心，另一方面Wolfspeed將在德國薩爾州建設(shè)世界上最大、最先進(jìn)的200毫米SiC晶圓工廠，采埃孚將給Wolfspeed提供數(shù)億美元的財(cái)務(wù)投資，以換取該工廠的少數(shù)股份。

業(yè)內(nèi)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(xiàng)目極有可能會(huì)延遲。該工廠原計(jì)劃于2024 年夏季開始建設(shè)，但據(jù)Wolfspeed首席執(zhí)行官Gregg Lowe透露，如今可能要到2025年才會(huì)啟動(dòng)建設(shè)。

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(jù)悉，該工廠將制造 200mm 碳化硅（SiC）晶圓，顯著擴(kuò)大Wolfspeed材料產(chǎn)能，滿足對于能源轉(zhuǎn)型和 AI 人工智能至關(guān)重要的新一代半導(dǎo)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(jù)韓媒報(bào)道，韓國釜山市正計(jì)劃投建2座8英寸SiC/GaN功率半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施，最快將于明年下半年開始。據(jù)悉，釜山市政府計(jì)劃投資400億韓元（約合人民幣2.2億），在東南地區(qū)—放射線醫(yī)科學(xué)產(chǎn)業(yè)園區(qū)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(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施，該項(xiàng)目已獲得國家及市級基金資助。

其次，他們將在機(jī)張郡成立一座新的功率半導(dǎo)體技術(shù)研究所，該研究所將接管位于功率半導(dǎo)體商業(yè)化中心（PSCC）的6英寸功率半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施，并安裝運(yùn)營新的8英寸生產(chǎn)設(shè)施，支持入駐企業(yè)開展1700V級高壓器件技術(shù)研發(fā)等技術(shù)工作，同時(shí)開展盈利業(yè)務(wù)，計(jì)劃于明年下半年開始建立。

與此同時(shí)，位于功率半導(dǎo)體商業(yè)化中心（PSCC）的20多家半導(dǎo)體公司還計(jì)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(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)。

科友和俄羅斯N公司達(dá)成合作，開展“完美八英寸碳化硅籽晶”項(xiàng)目

4月3日，科友半導(dǎo)體宣布，他們于3月27日與俄羅斯N公司在哈爾濱簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，開展“八英寸碳化硅完美籽晶”的項(xiàng)目合作。據(jù)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(jīng)驗(yàn)，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表高水平文章及期刊百余篇。

科友半導(dǎo)體表示，通過與俄羅斯N公司的合作，他們將研發(fā)獲得“無微管，低位錯(cuò)”完美籽晶，應(yīng)用品質(zhì)優(yōu)異的籽晶進(jìn)行晶體生長，會(huì)進(jìn)一步大幅降低8英寸碳化硅晶體內(nèi)部的微管、位錯(cuò)等缺陷密度，從而提高晶體生長的質(zhì)量和良率，并推動(dòng)碳化硅長晶爐體及工藝技術(shù)的優(yōu)化與升級。

此前，科友半導(dǎo)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(dǎo)體在通過自主設(shè)計(jì)制造的電阻長晶爐產(chǎn)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(dǎo)體成功拿下了超2億元的出口歐洲SiC長訂單，首批產(chǎn)品將在4月交付；并且順利通過“國際汽車特別工作組質(zhì)量管理體系”（IATF16949）認(rèn)證，進(jìn)軍新能源汽車芯片襯底市場。

SiC產(chǎn)業(yè)從6英寸向8英寸邁進(jìn)國內(nèi)外企業(yè)加速布局

目前，SiC/GaN熱度高漲，其中SiC產(chǎn)業(yè)6英寸向8英寸轉(zhuǎn)型趨勢加速，國際方面8英寸晶圓制造已邁向量產(chǎn)前夕，國產(chǎn)廠商方面則有更多更多廠家具備量產(chǎn)能力，產(chǎn)業(yè)鏈條進(jìn)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(chǎn)時(shí)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(yù)計(jì)2024年第二季產(chǎn)能利用率達(dá)20％以上；onsemi在2024年韓國廠正式運(yùn)行，該公司預(yù)計(jì)今年產(chǎn)能為去年的1.7倍；2026年產(chǎn)能規(guī)劃約為80萬片；ST預(yù)計(jì)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(chǎn)8英寸碳化硅和氮化鎵器件，預(yù)計(jì)到2027年產(chǎn)能約為80萬片，為2023年初的10倍...

國內(nèi)廠商在量產(chǎn)時(shí)間上與國際大廠仍然存在一定時(shí)間差，但是目前天岳先進(jìn)、天科合達(dá)兩家大廠已經(jīng)成功打入全球?qū)щ娦?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%A2%B3%E5%8C%96%E7%A1%85%E8%A1%AC%E5%BA%95/">碳化硅襯底材料市場前十榜單。天域半導(dǎo)體則在碳化硅外延片處于領(lǐng)先地位。

近日，根據(jù)中國國際招標(biāo)網(wǎng)信息顯示，天科合達(dá)北京基地正在招標(biāo)8英寸襯底量產(chǎn)線設(shè)備，包含加工產(chǎn)線的倒角-拋光-研磨-清洗及各類測試設(shè)備等產(chǎn)品。表明天科合達(dá)將進(jìn)一步布局8英寸量產(chǎn)產(chǎn)能。據(jù)悉，在今年3月20日舉行的SEMICON China 2024展會(huì)上，天科合達(dá)就已經(jīng)展出了公司的8英寸導(dǎo)電襯底（500um），8英寸導(dǎo)電襯底(350um)和8英寸的外延片產(chǎn)品。天科合達(dá)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(chǎn)品組合，為客戶提供更全面的保障和服務(wù)。

天岳先進(jìn)用液相法制備的無宏觀缺陷的8英寸襯底是業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，天岳先進(jìn)采用最新技術(shù)制備的晶體厚度已突破60mm，對提升產(chǎn)能有積極意義。在SEMICON展會(huì)中，天岳先進(jìn)也展出了6/8英寸襯底產(chǎn)品。據(jù)該公司消息，其已在8英寸碳化硅襯底上已經(jīng)具備量產(chǎn)能力，根據(jù)下游客戶需求情況合理規(guī)劃產(chǎn)品產(chǎn)銷安排。

天域半導(dǎo)體在SEMICON中重點(diǎn)展示了6/8英寸SiC外延片、SiC MOS管等產(chǎn)品。官方表示，公司于2021年開始了8英寸的技術(shù)儲(chǔ)備，于2023年7月進(jìn)行了8英寸外延片的產(chǎn)品的小批量送樣；超過千片的量產(chǎn)數(shù)據(jù)表明8英寸SiC外延水平與6英寸外延水平相當(dāng)。今年2月3日消息，據(jù)廣東政務(wù)服務(wù)網(wǎng)等透露，天域半導(dǎo)體“總部及生產(chǎn)制造中心建設(shè)項(xiàng)目”位于東莞市生態(tài)產(chǎn)業(yè)園，將分期建設(shè)，其中2號廠房為項(xiàng)目一期內(nèi)容，1、3號廠房為項(xiàng)目二期內(nèi)容。項(xiàng)目一期投資金額約為19.14億元，將購置71臺(tái)外延爐，搭建年產(chǎn)能約17 萬片的6 /8 英寸SiC外延片生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)6 英寸產(chǎn)能占比約90%，8 英寸產(chǎn)能占比約10%。

此外，還有許多國產(chǎn)企業(yè)如湖南三安、南砂晶圓、晶盛機(jī)電、合盛硅業(yè)等在8英寸SiC襯底、設(shè)備等領(lǐng)域取得進(jìn)展突破。此外，爍科晶體、同光股份、乾晶半導(dǎo)體、超芯星、粵海金、東尼電子、天成半導(dǎo)體等廠商也已經(jīng)涉足8英寸SiC襯底，未來，有望誕生更多8英寸襯底材料、設(shè)備等方面的先進(jìn)技術(shù)，推動(dòng)國產(chǎn)化進(jìn)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(chǎn)量，8英寸能夠生產(chǎn)的芯片數(shù)量約為6英寸SiC晶圓的1.8倍，向8英寸轉(zhuǎn)型，是降低SiC器件成本的可行之法。同時(shí)8英寸襯底厚度增加有助于在加工時(shí)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(shù)方面持續(xù)突破，有助于推動(dòng)良率提升，對于未來8英寸大規(guī)模普及意義重大。