國產(chǎn)SiC，一些好消息！

來(lái)源：半導體行業(yè)觀(guān)察

近年來(lái)，隨著(zhù)新能源和智能化需求的增長(cháng)，對SiC材料的需求呈現出井噴式增長(cháng)的態(tài)勢，根據Yole的最新預測，到2027年，SiC器件市場(chǎng)預計將從2021年的10億美元增長(cháng)到60 億美元以上。而中國市場(chǎng)成為全球SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎。國際SiC巨頭廠(chǎng)商們?yōu)榱松钊胫袊沟?，在中國市?chǎng)站穩腳跟，搶占先機，正在緊鑼密鼓的布局。

SiC巨頭Pick國內代工和材料廠(chǎng)商

SiC建廠(chǎng)熱潮還在愈演愈烈。2023年6月7日，意法半導體與三安在中國重慶共同建立一個(gè)新的8英寸SiC器件合資制造工廠(chǎng)，這一中外合作的事件一時(shí)間引起業(yè)界的廣泛關(guān)注。該廠(chǎng)計劃于2025年第四季度開(kāi)始生產(chǎn)，預計將于2028年全面落成，該廠(chǎng)達產(chǎn)后可生產(chǎn)8英寸SiC晶圓1萬(wàn)片/周。據了解，該合資項目公司將由三安光電控股，暫定名為“三安意法半導體(重慶)有限公司”，其中由三安光電全資子公司湖南三安持股51%，意法半導體（中國）投資有限公司持股49%。同時(shí)，三安光電將在當地獨資建立一個(gè)8英寸SiC襯底工廠(chǎng)作為配套，計劃投資約70億元。

而就在今年的5月份，另一家SiC巨頭英飛凌與中國的2家SiC材料供應商天科合達和天岳先進(jìn)分別簽訂了SiC晶圓和晶晶錠供應協(xié)議。這些協(xié)議不僅讓英飛凌多元化其SiC（SiC）材料供應商體系，還能夠確保英飛凌獲得更多具有競爭力的SiC材料供應。英飛凌正著(zhù)力提升SiC產(chǎn)能，實(shí)現在2030年之前占據全球30%市場(chǎng)份額的目標。

根據協(xié)議，這兩家廠(chǎng)商第一階段將側重于150毫米SiC材料的供應，其供應量預計將占到英飛凌長(cháng)期需求量的兩位數份額。但2家廠(chǎng)商也將提供200毫米直徑SiC材料，助力英飛凌向200毫米直徑晶圓的過(guò)渡。

對于這些歐洲SiC巨頭而言，無(wú)論是與中國的廠(chǎng)商一起建SiC廠(chǎng)還是簽訂襯底材料合約，都將有助于保證整個(gè)供應鏈的穩定，有利于他們以最高效的方式滿(mǎn)足中國客戶(hù)不斷增長(cháng)的需求。

這也從側面展示了中國市場(chǎng)的巨大潛力，反映出了國產(chǎn)SiC行業(yè)的迅速崛起。經(jīng)過(guò)多年的積累和發(fā)展，國產(chǎn)SiC在材料和晶圓代工等領(lǐng)域已經(jīng)展現出了巨大的潛力和前景。

由于SiC的工藝和設計需要緊密聯(lián)系，所以很大程度上仍然是IDM主導的業(yè)務(wù)。但是代工廠(chǎng)的出現卻讓國內一眾SiC參與者有了堅固的后盾。

2021年湖南三安投資25億建造了一條產(chǎn)業(yè)鏈包括長(cháng)晶—襯底制作—外延生長(cháng)—芯片制備—封裝的SiC生產(chǎn)線(xiàn)。湖南三安是國內為數不多的SiC垂直產(chǎn)業(yè)鏈制造平臺，目前SiC產(chǎn)能已達12,000片/月，湖南三安二期工程將于2023年貫通，達產(chǎn)后配套年產(chǎn)能將達到36萬(wàn)片。據三安財報顯示，2022年湖南三安實(shí)現銷(xiāo)售收入 6.39億元，同比增長(cháng)909.48%。而且已簽署的SiC MOSFET長(cháng)期采購協(xié)議總金額超70億元。

此外，在SiC晶圓代工領(lǐng)域，還有芯粵能，該公司一期規劃年產(chǎn)24萬(wàn)片6英寸SiC晶圓芯片，計劃2024年12月底達產(chǎn)，同步啟動(dòng)的二期項目年產(chǎn)24萬(wàn)片8英寸SiC晶圓芯片，預計2026年達產(chǎn)。

更多的廠(chǎng)商嗅到了SiC代工的商機。2023年5月22日，長(cháng)飛先進(jìn)宣布其位于武漢的SiC晶圓代工廠(chǎng)正式啟動(dòng)，據悉該項目規模達年產(chǎn)36萬(wàn)片SiC MOSFET晶圓，包括外延、器件設計、晶圓制造、封裝等，預計2025年建設完成。

上游材料是SiC產(chǎn)業(yè)的原材料，襯底生產(chǎn)也是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節，它直接決定了SiC器件的最終成本。從SiC襯底尺寸發(fā)展趨勢來(lái)看，一方面仍然會(huì )向8英寸SiC產(chǎn)品前進(jìn)，另一方面6英寸SiC產(chǎn)品仍將在很長(cháng)一段時(shí)間內繼續發(fā)展。Yole數據顯示，截至2022年末，全球功率SiC襯底市場(chǎng)中6英寸導電型襯底約80%。

天科合達和天岳先進(jìn)均是國內最早同時(shí)布局導電型SiC襯底和半絕緣型SiC襯底產(chǎn)品的企業(yè)之一。據天科合達表示，目前其SiC襯底產(chǎn)能規模在行業(yè)內位居國內第一、全球第四。去年11月，該公司成功研發(fā)出了8英寸SiC襯底新產(chǎn)品，將于2023年實(shí)現8英寸導電型SiC襯底小規模量產(chǎn)。

天科合達8英寸SiC晶體(直徑可達209mm)

及晶片外觀(guān)圖

目前天岳先進(jìn)已經(jīng)實(shí)現6英寸導電型襯底、6英寸半絕緣型襯底、4英寸半絕緣襯底等產(chǎn)品的批量供應。根據YOLE報告，2022年，天岳先進(jìn)在半絕緣SiC襯底領(lǐng)域，市場(chǎng)占有率連續四年保持全球前三，導電型SiC襯底產(chǎn)量持續攀升，市場(chǎng)占有率逐步提高。2022年，天岳先進(jìn)與國內外多家汽車(chē)電子、電力電子器件等領(lǐng)域的知名客戶(hù)簽署了長(cháng)期協(xié)議，這也為其2023年-2025 年的銷(xiāo)售增長(cháng)提供持續動(dòng)力。同時(shí)，隨著(zhù)上海臨港智慧工廠(chǎng)即將實(shí)現量產(chǎn)，預計公司在功率SiC領(lǐng)域將獲得更大的市場(chǎng)影響力。

導電型和半絕緣型SiC襯底的用途

（信息來(lái)源：天岳先進(jìn)）

隨著(zhù)國產(chǎn)SiC襯底材料廠(chǎng)商的發(fā)展，國外SiC廠(chǎng)商感受到了一定的危機，據Digitimes的報道，為應對來(lái)自中國競爭對手的日益激烈的競爭，歐洲、美國SiC襯底供應商對亞洲客戶(hù)小幅下調價(jià)格。

據了解，除了上述這2家SiC襯底廠(chǎng)商外，國內還有多家SiC襯底廠(chǎng)商正在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破，如爍科晶體、晶盛機電、南砂晶圓、同光股份、天科合達、科友半導體、乾晶半導體等已成功研制出8英寸SiC襯底。伴隨著(zhù)SiC襯底的成熟，預計成本將進(jìn)一步下降，這對于整個(gè)SiC產(chǎn)業(yè)而言，也是發(fā)展的必然趨勢。

SiC器件廠(chǎng)商PK國際廠(chǎng)商

其實(shí)不僅是上游的材料廠(chǎng)商，國產(chǎn)SiC器件廠(chǎng)商通過(guò)加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng )新，不斷提升產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，也取得了不俗的成績(jì)，在一些指標上已經(jīng)可以與大廠(chǎng)進(jìn)行PK。

在SiC器件領(lǐng)域，根據Yole 2022年的數據，STMicroelectronics（ST）占據了全球37%的市場(chǎng)份額，成為市場(chǎng)的領(lǐng)導者。其次是英飛凌（Infineon）占據19%的份額，緊隨其后的是Wolfspeed，占據了16%的份額。在這幾家廠(chǎng)商之后，依次是安森美（ON Semiconductor）、羅姆（ROHM）和三菱電機（Mitsubishi Electric）。這些廠(chǎng)商共同占據了全球80%以上的SiC市場(chǎng)份額。然而，隨著(zhù)國內SiC產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和國產(chǎn)SiC器件廠(chǎng)商的崛起，未來(lái)的市場(chǎng)格局可能會(huì )發(fā)生一定的變化。

從SiC器件的技術(shù)結構來(lái)看，主要有平面柵和溝槽柵兩種不同的結構類(lèi)型，溝槽柵能大大提升器件參數、可靠性及壽命，但是其更復雜，因此制造成本也更高。目前大多數SiC器件廠(chǎng)商都是采用平面型為主，不過(guò)也基本都在向溝槽型結構上探索，具體可以查看《中國SiC，挖坑了嗎？》。國內廠(chǎng)商中也不乏有在溝槽型結構研究的廠(chǎng)商，如安海半導體在2022年初成功研發(fā)出第一代溝槽柵SiC MOS、芯科半導體已成功開(kāi)發(fā)了溝槽型SiC MOSFET功率芯片。中車(chē)時(shí)代和芯粵能都已開(kāi)始布局溝槽柵SiC MOSFET芯片產(chǎn)線(xiàn)。

國產(chǎn)SiC器件廠(chǎng)商通過(guò)持續的技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)品優(yōu)化，逐漸獲得了市場(chǎng)的認可和好評。在量產(chǎn)上車(chē)方面，國內SiC器件廠(chǎng)商也已經(jīng)開(kāi)始嶄露頭角。有研究分析機構表示，2023年是國內SiC MOSFET打入汽車(chē)供應鏈的關(guān)鍵節點(diǎn)，2025年國產(chǎn)SiC MOSFET將迎來(lái)大規模上車(chē)之年。

2022年派恩杰實(shí)現供貨3.6kk SiC MOSFET芯片，據悉，派恩杰的SiC MOSFET產(chǎn)品絲毫不遜色國外，具有業(yè)內領(lǐng)先的HDFM指標和較低的開(kāi)關(guān)損耗，以及在高溫運行下有較高的效率和較小的體積。

中電科55所SiCMOSFET也已經(jīng)被包括一汽紅旗等多家國內車(chē)企所采用，裝車(chē)量達百萬(wàn)輛。今年4月17日，中電科55所與一汽聯(lián)合研發(fā)的首款750VSiC功率芯片完成流片，據悉，該芯片技術(shù)達到國際先進(jìn)水平。

國產(chǎn)SiC器件廠(chǎng)商在追趕和超越國際競爭對手的道路上取得了重要進(jìn)展，但仍需要不斷努力以確保其長(cháng)期競爭力。SiC是一場(chǎng)持久戰，對于國內SiC廠(chǎng)商而言，諸如ST和三安的這種中外合作無(wú)疑是一條“鯰魚(yú)”般的存在。它一方面對產(chǎn)業(yè)而言發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用，合作將競相推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)合作，也將進(jìn)一步加快國內SiC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。但國內一眾SiC器件供應商面臨的競爭也越發(fā)激烈，尤其是在8英寸領(lǐng)域的競爭，他們需要進(jìn)一步提升自身的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量，加大研發(fā)投入，不斷創(chuàng )新，以抓住SiC熱潮帶來(lái)的機遇。

寫(xiě)在最后

如今，無(wú)論是上游材料、晶圓代工廠(chǎng)、器件、封裝，國內在SiC的各個(gè)細分供應鏈環(huán)節都已有玩家在積極參與，并逐漸占據了市場(chǎng)份額。雖然國內還缺少一個(gè)領(lǐng)先的IDM，但是卻可以利用整體的制造能力來(lái)趕超國外。隨著(zhù)SiC技術(shù)的不斷突破和國內產(chǎn)業(yè)鏈的完善，國內SiC產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)一步壯大并在全球競爭中占據更有利的地位。

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