放眼全球，碳化硅產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)美、歐、日三足鼎立的局面，受下游應(yīng)用需求推動(dòng)，碳化硅邁入加速發(fā)展期。目前來(lái)看，英飛凌、意法半導(dǎo)體、安森美、天岳先進(jìn)、三安光電、羅姆等大廠持續(xù)布局碳化硅產(chǎn)能，穩(wěn)固其市場(chǎng)地位，同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節(jié)的其他玩家也加入了碳化硅競(jìng)爭(zhēng)。在此之下，8英寸碳化硅成為各方攻略的新堡壘。
8英寸碳化硅，布局戰(zhàn)況
憑借成本等綜合優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)對(duì)8英寸碳化硅的部署步伐不停，近期傳來(lái)許多新的聲音。
海外廠商方面，9月17日，日本礙子株式會(huì)（NGK，下文簡(jiǎn)稱日本礙子）在其官網(wǎng)宣布，已成功制備出直徑為8英寸的SiC晶圓，并表示公司將于本月底在美國(guó)ICSCRM 2024展示8英寸SiC晶圓及相關(guān)研究成果。
據(jù)日媒報(bào)道，日本企業(yè)Resonac（原昭和電工）的8英寸SiC外延片品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了6英寸產(chǎn)品的同等水平。目前，公司正在通過(guò)提高生產(chǎn)效率來(lái)降低成本，樣品評(píng)估已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化的最后階段，預(yù)計(jì)一旦成本優(yōu)勢(shì)超過(guò)6英寸產(chǎn)品，Resonac就會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)型生產(chǎn)8英寸產(chǎn)品。除了量產(chǎn)8英寸SiC外延片外，Resonac還將在2025年開(kāi)始量產(chǎn)8英寸碳化硅襯底。
另?yè)?jù)媒體報(bào)道，安森美將加快8英寸碳化硅晶圓的生產(chǎn)進(jìn)度，預(yù)計(jì)從2025年開(kāi)始，可根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行產(chǎn)能轉(zhuǎn)換。該公司計(jì)劃于今年晚些時(shí)候推出8英寸碳化硅晶圓，并于2025年投產(chǎn)。安森美總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury稱，公司仍然按計(jì)劃推進(jìn)，今年將完成8英寸晶圓的認(rèn)證，這包括從襯底到晶圓廠的整個(gè)流程。8英寸碳化硅的認(rèn)證將在今年通過(guò)，明年開(kāi)始的收入將符合預(yù)期。
8英寸碳化硅工廠布局上，安森美于2023年10月完成其位于韓國(guó)富川的先進(jìn)碳化硅超大型制造工廠的擴(kuò)建。該工廠滿載時(shí)，每年能生產(chǎn)超過(guò)100萬(wàn)片8英寸碳化硅晶圓。富川碳化硅生產(chǎn)線目前主力生產(chǎn)6英寸晶圓，后續(xù)完成8英寸碳化硅工藝驗(yàn)證后，將轉(zhuǎn)為生產(chǎn)8英寸晶圓。
此外據(jù)悉，9月9日， Wolfspeed推出一款用于1500V直流母線的2300V無(wú)底板碳化硅電源模塊，采用其最先進(jìn)的8英寸碳化硅晶片技術(shù)。該產(chǎn)品旨在通過(guò)提高效率、耐用性、可靠性和可擴(kuò)展性，推動(dòng)可再生能源、儲(chǔ)能和大容量快速充電領(lǐng)域發(fā)展。
國(guó)內(nèi)廠商方面，三安光電重慶三安項(xiàng)目（系8英寸碳化硅襯底配套工廠）已實(shí)現(xiàn)襯底廠的點(diǎn)亮通線。襯底廠是由三安光電利用自有碳化硅襯底工藝，通過(guò)全資子公司湖南三安半導(dǎo)體在重慶設(shè)立全資子公司重慶三安半導(dǎo)體配套建設(shè)，項(xiàng)目總投資約70億元規(guī)劃生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底48萬(wàn)片/年。
天岳先進(jìn)8英寸導(dǎo)電型于近期已經(jīng)形成規(guī)模化并進(jìn)入量產(chǎn)階段，產(chǎn)品在持續(xù)交付；另外，天岳先進(jìn)于今年7月擬定增募資3億元，用于投資8英寸車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅襯底制備技術(shù)提升項(xiàng)目。
天岳先進(jìn)董事長(zhǎng)、總經(jīng)理宗艷民稱，從降本的角度，長(zhǎng)期看，8英寸晶圓將有助于碳化硅器件在更多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，推動(dòng)碳化硅市場(chǎng)進(jìn)入新的發(fā)展階段。目前公司在8英寸碳化硅襯底上，走在了行業(yè)前列，具備規(guī)?；a(chǎn)能力，公司將計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)展臨港工廠8英寸碳化硅襯底產(chǎn)能。
業(yè)界：8英寸碳化硅將逐步起量
作為第三代半導(dǎo)體代表材料之一，碳化硅（SiC）備受歡迎。特性方面，相比傳統(tǒng)的Si半導(dǎo)體材料，SiC擁有3倍的禁帶寬度、3倍的熱導(dǎo)率、近10倍的擊穿場(chǎng)強(qiáng)、以及2倍的電子飽和漂移速率。理論上，相同耐壓的器件，SiC的單位面積的漂移層阻抗可以降低到Si的1/300。
碳化硅主要應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通、高壓輸變電、光伏、5G通訊等領(lǐng)域。根據(jù)業(yè)界數(shù)據(jù)顯示，就電動(dòng)汽車(chē)而言，使用SiC功率半導(dǎo)體時(shí)，行駛里程可以增加18~20%，預(yù)計(jì)未來(lái)汽車(chē)的采用率將從目前的15%提高到60%。從整車(chē)廠方向上看，目前包括蔚來(lái)、理想、小鵬、小米、嵐圖、智己、比亞迪、長(zhǎng)城等多數(shù)車(chē)企均推出了800V碳化硅高壓平臺(tái)。
展望未來(lái)，全球市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢表示，作為未來(lái)電力電子技術(shù)的重要發(fā)展方向，SiC在汽車(chē)、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應(yīng)用市場(chǎng)中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢(shì)，未來(lái)幾年整體市場(chǎng)需求將維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，并預(yù)測(cè)，2028年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到91.7億美元。
碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈主要由襯底、外延、器件、應(yīng)用等環(huán)節(jié)組成。其中碳化硅襯底制造是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最高、價(jià)值量最大的環(huán)節(jié)，是未來(lái)碳化硅大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的核心環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)流程包括長(zhǎng)晶、切片、研磨和拋光四個(gè)環(huán)節(jié)。
圖源：全球半導(dǎo)體觀察制圖
從尺寸發(fā)展趨勢(shì)上看，“尺寸越大，單位芯片成本越低。”是在碳化硅襯底開(kāi)發(fā)當(dāng)中公認(rèn)的重要降本路徑之一。根據(jù)天科合達(dá)數(shù)據(jù)，從4英寸升級(jí)到6英寸預(yù)計(jì)可將單位成本降低50%；從6英寸到8英寸成本預(yù)計(jì)還能再降低35%。
業(yè)界認(rèn)為，目前6英寸雖是碳化硅市場(chǎng)主流，但轉(zhuǎn)型8英寸已是必然趨勢(shì)，預(yù)計(jì)從2026年至2027年開(kāi)始，現(xiàn)在的6英寸碳化硅產(chǎn)品都將被8英寸產(chǎn)品替代。宗艷民近日在2024年上半年業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上表示，“未來(lái)幾年內(nèi)，隨著技術(shù)進(jìn)步，8英寸碳化硅將逐步起量。”
另?yè)?jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示，8英寸的產(chǎn)品市占率不到2%，并預(yù)測(cè)2026年市場(chǎng)份額將成長(zhǎng)到15%左右。
碳化硅襯底價(jià)格下坡，未必是壞事？
據(jù)市場(chǎng)消息稱，國(guó)內(nèi)主流6英寸碳化硅襯底報(bào)價(jià)參照國(guó)際市場(chǎng)每片750-800美元的價(jià)格，價(jià)格跌幅近三成。
TrendForce集邦咨詢分析師曾指出，這幾年間，隨著中國(guó)廠商進(jìn)入到整個(gè)碳化硅市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之中，更是加速了整個(gè)碳化硅市場(chǎng)襯底價(jià)格的下降幅度。
針對(duì)價(jià)格變化現(xiàn)象，宗艷民稱，碳化硅襯底價(jià)格會(huì)下降，這一方面是由于技術(shù)的提升和規(guī)?；?yīng)推動(dòng)襯底成本的下降；另一方面，目前碳化硅襯底價(jià)格比硅襯底高，而價(jià)格下降有助于下游應(yīng)用的擴(kuò)展，推動(dòng)碳化硅更加廣闊的滲透應(yīng)用。與其他半導(dǎo)體材料類(lèi)似，目前國(guó)內(nèi)外頭部企業(yè)會(huì)根據(jù)市場(chǎng)情況、自身產(chǎn)品、具體客戶等因素綜合考慮定價(jià)策略，而部分新進(jìn)參與者也會(huì)通過(guò)降價(jià)獲得市場(chǎng)，這也基本符合行業(yè)發(fā)展規(guī)律。（來(lái)源：全球半導(dǎo)體觀察）
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