SiC邁入8英寸時(shí)代，國際大廠(chǎng)量產(chǎn)前夕國內廠(chǎng)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體SiC/GaN上出現新進(jìn)展。從國內外第三代化合物進(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(chǎng)商方面則有更多廠(chǎng)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(shuō)明最新情況。

SiC/GaN 3個(gè)項目最新動(dòng)態(tài)公布

Wolfspeed德國8英寸SiC工廠(chǎng)或將延遲至明年建設

近日，據外媒消息，Wolfspeed與采埃孚聯(lián)合投資建設的德國8英寸SiC晶圓廠(chǎng)建設計劃或被推遲，最早將于2025年開(kāi)始。

據悉，該工廠(chǎng)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(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半導體研發(fā)中心，另一方面Wolfspeed將在德國薩爾州建設世界上最大、最先進(jìn)的200毫米SiC晶圓工廠(chǎng)，采埃孚將給Wolfspeed提供數億美元的財務(wù)投資，以換取該工廠(chǎng)的少數股份。

業(yè)內人士透露，Wolfspeed 希望在奠基儀式前獲得更多資金，如果無(wú)法從該法案中獲得援助，該項目極有可能會(huì )延遲。該工廠(chǎng)原計劃于2024 年夏季開(kāi)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(huì )啟動(dòng)建設。

圖片來(lái)源：Wolfspeed官網(wǎng)截圖

近日，Wolfspeed在位于美國北卡羅來(lái)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(chǎng)將制造 200mm 碳化硅（SiC）晶圓，顯著(zhù)擴大Wolfspeed材料產(chǎn)能，滿(mǎn)足對于能源轉型和 AI 人工智能至關(guān)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(chǎng)

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(chǎn)設施，最快將于明年下半年開(kāi)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(xiàn)醫科學(xué)產(chǎn)業(yè)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(chǎn)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(shù)研究所，該研究所將接管位于功率半導體商業(yè)化中心（PSCC）的6英寸功率半導體生產(chǎn)設施，并安裝運營(yíng)新的8英寸生產(chǎn)設施，支持入駐企業(yè)開(kāi)展1700V級高壓器件技術(shù)研發(fā)等技術(shù)工作，同時(shí)開(kāi)展盈利業(yè)務(wù)，計劃于明年下半年開(kāi)始建立。

與此同時(shí)，位于功率半導體商業(yè)化中心（PSCC）的20多家半導體公司還計劃投資1.1萬(wàn)億韓元（約合人民幣60億），以打造下一代功率半導體生態(tài)系統。

科友和俄羅斯N公司達成合作，開(kāi)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(xié)議，開(kāi)展“八英寸碳化硅完美籽晶”的項目合作。據稱(chēng)，俄羅斯N公司在晶體缺陷密度控制方面有著(zhù)豐富的研究經(jīng)驗，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表高水平文章及期刊百余篇。

科友半導體表示，通過(guò)與俄羅斯N公司的合作，他們將研發(fā)獲得“無(wú)微管，低位錯”完美籽晶，應用品質(zhì)優(yōu)異的籽晶進(jìn)行晶體生長(cháng)，會(huì )進(jìn)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(cháng)的質(zhì)量和良率，并推動(dòng)碳化硅長(cháng)晶爐體及工藝技術(shù)的優(yōu)化與升級。

此前，科友半導體8英寸SiC中試線(xiàn)平均長(cháng)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(guò)自主設計制造的電阻長(cháng)晶爐產(chǎn)出直徑超過(guò)8英寸的SiC單晶，晶體表面光滑無(wú)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(cháng)訂單，首批產(chǎn)品將在4月交付；并且順利通過(guò)“國際汽車(chē)特別工作組質(zhì)量管理體系”（IATF16949）認證，進(jìn)軍新能源汽車(chē)芯片襯底市場(chǎng)。

SiC產(chǎn)業(yè)從6英寸向8英寸邁進(jìn)
國內外企業(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(chǎng)商方面則有更多更多廠(chǎng)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(chǎng)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，預計2024年第二季產(chǎn)能利用率達20％以上；onsemi在2024年韓國廠(chǎng)正式運行，該公司預計今年產(chǎn)能為去年的1.7倍；2026年產(chǎn)能規劃約為80萬(wàn)片；ST預計今年碳化硅營(yíng)收在20億以上；英飛凌則表示今年居林廠(chǎng)開(kāi)始量產(chǎn)8英寸碳化硅和氮化鎵器件，預計到2027年產(chǎn)能約為80萬(wàn)片，為2023年初的10倍...

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

近日，根據中國國際招標網(wǎng)信息顯示，天科合達北京基地正在招標8英寸襯底量產(chǎn)線(xiàn)設備，包含加工產(chǎn)線(xiàn)的倒角-拋光-研磨-清洗及各類(lèi)測試設備等產(chǎn)品。表明天科合達將進(jìn)一步布局8英寸量產(chǎn)產(chǎn)能。據悉，在今年3月20日舉行的SEMICON China 2024展會(huì )上，天科合達就已經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)品組合，為客戶(hù)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(wú)宏觀(guān)缺陷的8英寸襯底是業(yè)內首創(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，根據下游客戶(hù)需求情況合理規劃產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)安排。

天域半導體在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(kāi)始了8英寸的技術(shù)儲備，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(guò)千片的量產(chǎn)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(wù)服務(wù)網(wǎng)等透露，天域半導體“總部及生產(chǎn)制造中心建設項目”位于東莞市生態(tài)產(chǎn)業(yè)園，將分期建設，其中2號廠(chǎng)房為項目一期內容，1、3號廠(chǎng)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(chǎn)能約17 萬(wàn)片的6 /8 英寸SiC外延片生產(chǎn)線(xiàn)，預計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、晶盛機電、合盛硅業(yè)等在8英寸SiC襯底、設備等領(lǐng)域取得進(jìn)展突破。此外，爍科晶體、同光股份、乾晶半導體、超芯星、粵海金、東尼電子、天成半導體等廠(chǎng)商也已經(jīng)涉足8英寸SiC襯底，未來(lái)，有望誕生更多8英寸襯底材料、設備等方面的先進(jìn)技術(shù)，推動(dòng)國產(chǎn)化進(jìn)程。

TrendForce集邦咨詢(xún)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(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(chǎng)商積極布局8英寸，技術(shù)方面持續突破，有助于推動(dòng)良率提升，對于未來(lái)8英寸大規模普及意義重大。