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，碳化硅邁入加速發(fā)展期。目前來看，英飛凌、意法半導(dǎo)體、安森美、天岳先進、三安光電、羅姆等大廠持續(xù)布局碳化硅產(chǎn)能，穩(wěn)固其市場地位，同時，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爭。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，市場對8英寸碳化硅的部署步伐不停，近期傳來許多新的聲音。
海外廠商方面，9月17日，日本礙子株式會（NGK，下文簡稱日本礙子）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ICSCRM 2024展示8英寸SiC晶圓及相關(guān)研究成果。
據(jù)日媒報道，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)達到了6英寸產(chǎn)品的同等水平。目前，公司正在通過提高生產(chǎn)效率來降低成本，樣品評估已經(jīng)進入商業(yè)化的最后階段，預(yù)計一旦成本優(yōu)勢超過6英寸產(chǎn)品，Resonac就會開始轉(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年開始量產(chǎn)8英寸碳化硅襯底。
另據(jù)媒體報道，安森美將加快8英寸碳化硅晶圓的生產(chǎn)進度，預(yù)計從2025年開始，可根據(jù)市場需求進行產(chǎn)能轉(zhuǎn)換。該公司計劃于今年晚些時候推出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，公司仍然按計劃推進，今年將完成8英寸晶圓的認證，這包括從襯底到晶圓廠的整個流程。8英寸碳化硅的認證將在今年通過，明年開始的收入將符合預(yù)期。
8英寸碳化硅工廠布局上，安森美于2023年10月完成其位于韓國富川的先進碳化硅超大型制造工廠的擴建。該工廠滿載時，每年能生產(chǎn)超過100萬片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無底板碳化硅電源模塊，采用其最先進的8英寸碳化硅晶片技術(shù)。該產(chǎn)品旨在通過提高效率、耐用性、可靠性和可擴展性，推動可再生能源、儲能和大容量快速充電領(lǐng)域發(fā)展。
國內(nèi)廠商方面，三安光電重慶三安項目（系8英寸碳化硅襯底配套工廠）已實現(xiàn)襯底廠的點亮通線。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)，項目總投資約70億元規(guī)劃生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底48萬片/年。
天岳先進8英寸導(dǎo)電型于近期已經(jīng)形成規(guī)?；⑦M入量產(chǎn)階段，產(chǎn)品在持續(xù)交付；另外，天岳先進于今年7月擬定增募資3億元，用于投資8英寸車規(guī)級碳化硅襯底制備技術(shù)提升項目。
天岳先進董事長、總經(jīng)理宗艷民稱，從降本的角度，長期看，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，推動碳化硅市場進入新的發(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)模化生產(chǎn)能力，公司將計劃進一步擴展臨港工廠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倍的擊穿場強、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)用在電動汽車、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，就電動汽車而言，使用SiC功率半導(dǎo)體時，行駛里程可以增加18~20%，預(yù)計未來汽車的采用率將從目前的15%提高到60%。從整車廠方向上看，目前包括蔚來、理想、小鵬、小米、嵐圖、智己、比亞迪、長城等多數(shù)車企均推出了800V碳化硅高壓平臺。
展望未來，全球市場研究機構(gòu)TrendForce集邦咨詢表示，作為未來電力電子技術(shù)的重要發(fā)展方向，SiC在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應(yīng)用市場中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢，未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢，并預(yù)測，2028年全球SiC功率器件市場規(guī)模有望達到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、價值量最大的環(huán)節(jié)，是未來碳化硅大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推進的核心環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)流程包括長晶、切片、研磨和拋光四個環(huán)節(jié)。
圖源：全球半導(dǎo)體觀察制圖
從尺寸發(fā)展趨勢上看，“尺寸越大，單位芯片成本越低?！笔窃谔蓟枰r底開發(fā)當中公認的重要降本路徑之一。根據(jù)天科合達數(shù)據(jù)，從4英寸升級到6英寸預(yù)計可將單位成本降低50%；從6英寸到8英寸成本預(yù)計還能再降低35%。
業(yè)界認為，目前6英寸雖是碳化硅市場主流，但轉(zhuǎn)型8英寸已是必然趨勢，預(yù)計從2026年至2027年開始，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)績說明會上表示，“未來幾年內(nèi)，隨著技術(shù)進步，8英寸碳化硅將逐步起量?！?/p>
另據(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2026年市場份額將成長到15%左右。
碳化硅襯底價格下坡，未必是壞事？
據(jù)市場消息稱，國內(nèi)主流6英寸碳化硅襯底報價參照國際市場每片750-800美元的價格，價格跌幅近三成。
TrendForce集邦咨詢分析師曾指出，這幾年間，隨著中國廠商進入到整個碳化硅市場競爭之中，更是加速了整個碳化硅市場襯底價格的下降幅度。
針對價格變化現(xiàn)象，宗艷民稱，碳化硅襯底價格會下降，這一方面是由于技術(shù)的提升和規(guī)?；?yīng)推動襯底成本的下降；另一方面，目前碳化硅襯底價格比硅襯底高，而價格下降有助于下游應(yīng)用的擴展，推動碳化硅更加廣闊的滲透應(yīng)用。與其他半導(dǎo)體材料類似，目前國內(nèi)外頭部企業(yè)會根據(jù)市場情況、自身產(chǎn)品、具體客戶等因素綜合考慮定價策略，而部分新進參與者也會通過降價獲得市場，這也基本符合行業(yè)發(fā)展規(guī)律。（來源：全球半導(dǎo)體觀察）
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