特斯拉加速碳化硅應用，產(chǎn)業(yè)鏈即將推動(dòng)8吋碳化硅量產(chǎn)

來(lái)源：芯智訊-林子

7月18日消息，近年來(lái)，在電動(dòng)汽車(chē)大廠(chǎng)特斯拉（Tesla）的帶動(dòng)下，第三代半導體碳化硅（SiC）在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的應用正在加速。整體觀(guān)察，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)由美、日、歐等少數具全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力大廠(chǎng)主導，為降低成本，8 吋碳化硅晶圓和基板已成為兵家必爭之地。

碳化硅材料具備高電壓和高頻特性，能在高溫、高功率下穩定運行，電能消耗更少、散熱特性更佳，體積也可更小型化，介電系數、導熱率及最高工作溫度等關(guān)鍵參數具有優(yōu)勢，適用于電動(dòng)汽車(chē)、5G 通訊、太陽(yáng)能等應用所需功率半導體元件。

碳化硅功率半導體在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的應用，主要是由電動(dòng)汽車(chē)大廠(chǎng)特斯拉采用SiC MOSFET模組帶動(dòng)，最先導入 Model 3 車(chē)型逆變器和車(chē)載充電器，在降低反應恢復時(shí)間和開(kāi)關(guān)損耗方面效能顯著(zhù)，也可讓電動(dòng)車(chē)加速快、充電后里程續航力拉長(cháng)、充電速度縮短。

特斯拉帶動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)用碳化硅模組采用，使得其他電動(dòng)汽車(chē)廠(chǎng)紛紛跟進(jìn)，這也讓 SiC MOSFET 供應吃緊。臺灣資策會(huì )產(chǎn)業(yè)情報研究所（MIC）資深產(chǎn)業(yè)分析師何心宇指出，目前 SiC MOSFET 模組交期拉長(cháng)至 42 周以上。

特斯拉電動(dòng)車(chē)推動(dòng)碳化硅模組應用浪潮，也促使全球大廠(chǎng)積極布局碳化硅供應鏈。資策會(huì ) MIC 指出，全球碳化硅產(chǎn)業(yè)由美、日、歐洲等企業(yè)主導，但目前具備碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力的廠(chǎng)商家數仍相對較少。

觀(guān)察大廠(chǎng)在電動(dòng)車(chē)應用布局，亞系外資法人指出，目前美國 Wolfspeed、Ⅱ-Ⅵ、陶氏化學(xué)關(guān)系企業(yè)道康寧（Dow Silicones Corporation）；日本羅姆（ROHM）株式會(huì )社、昭和電工（Showa Denko）、新日鐵（NSC）、歐洲意法半導體（STM）等，具有碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力，尤其是在基板與外延片等關(guān)鍵技術(shù)。

何心宇舉例，Wolfspeed 已實(shí)現 4 吋和 6 吋產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)，并開(kāi)始建設8吋產(chǎn)線(xiàn)，此外 Wolfspeed 以及昭和電工寡占碳化硅外延片市場(chǎng)。

不過(guò)產(chǎn)業(yè)人士表示，碳化硅模組在電動(dòng)車(chē)的滲透率仍處于初期階段，主要是價(jià)格過(guò)高，其中碳化硅 SiC 芯片售價(jià)高出一般硅芯片達 10 倍至 15 倍；外資法人分析，受制于碳化硅外延片速度、加工難度等因素，制造成本仍居高不下，因此僅有部分電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)採用。

資策會(huì ) MIC 指出，去年對碳化硅模組拉貨需求較明顯的品牌車(chē)廠(chǎng)，包括特斯拉（Tesla）、比亞迪（BYD）、現代（Hyundai）、保時(shí)捷（Porsche）與新創(chuàng )企業(yè) Lucid Motors 等。

為了降低成本，擴大晶圓尺寸是關(guān)鍵技術(shù)之一，不少?lài)H大廠(chǎng)紛紛從6吋轉向8吋晶圓。根據分析，相對于6吋SiC晶圓，8吋SiC 晶圓的芯片數量可從 448 顆增加到 845 顆，增加幅度達 75%。

除了 Wolfspeed、羅姆、Ⅱ-Ⅵ 紛紛推出 8 吋碳化硅基板外，法人指出，包括英飛凌（Infineon）、意法半導體、安森美（On Semi）等大廠(chǎng)，也積極布局 8 吋碳化硅晶圓生產(chǎn)線(xiàn)。Wolfspeed 今年起已進(jìn)入量產(chǎn)，其他大廠(chǎng)最快2024年起產(chǎn)線(xiàn)也開(kāi)始量產(chǎn)。

中國臺灣碳化硅晶圓制造包括漢磊、嘉晶、全新等，不過(guò)多以 4 吋晶圓為主，6 吋晶圓逐步量產(chǎn)，廣運集團關(guān)係企業(yè)盛新材料今年第 3 季規劃開(kāi)發(fā) 8 吋晶體。

中國大陸廠(chǎng)商也想布局 8 吋碳化硅晶圓，雖仍處于研發(fā)階段，但今年 3 月?tīng)q科晶體已開(kāi)發(fā)出 8 吋碳化硅晶圓。此外，中國廠(chǎng)商積極布局碳化硅晶圓制造，亞系外資法人指出，包括天科合達和中國電科等，已量產(chǎn) 6 吋碳化硅晶圓；三安光電、東莞天城等將于 2023 年量產(chǎn) 6 吋碳化硅晶圓