文件指出，隨著北京天科合達(dá)創(chuàng)新能力、市場占有率的不斷提升，行業(yè)內(nèi)影響力不斷增強(qiáng)，計(jì)劃擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，擬在現(xiàn)有廠區(qū)西側(cè)地塊建設(shè)二期項(xiàng)目。

二期項(xiàng)目位于北京市大興區(qū)大興新城東南片區(qū)0605-022C地塊為現(xiàn)有工程東側(cè)空地；項(xiàng)目總占地面積52790.032m2，總建筑面積105913.29m2，包括生產(chǎn)廠房、化學(xué)品庫、危廢庫、一般固廢庫、綜合樓、門衛(wèi)等。

公司擬購置長晶及附屬、晶體加工、晶片加工等工藝設(shè)備，新建6-8英寸碳化硅襯底生產(chǎn)線及研發(fā)中心，以及相關(guān)配套設(shè)施。

該項(xiàng)目用于擴(kuò)大公司碳化硅晶體與晶片產(chǎn)能，同時(shí)建設(shè)研發(fā)中心以對生產(chǎn)工藝和參數(shù)持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化和完善，投產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)約37.1萬片導(dǎo)電型碳化硅襯底，其中6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底23.6萬片，8英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底13.5萬片。

01、天科合達(dá)碳化硅襯底產(chǎn)能分布

據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì)，截止今日，天科合達(dá)旗下碳化硅襯底生產(chǎn)項(xiàng)目已達(dá)5個(gè)。

資料顯示，天科合達(dá)在北京的現(xiàn)有廠區(qū)為公司第三代半導(dǎo)體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)項(xiàng)目（下文簡稱“一期項(xiàng)目”）。2020年8月17日，一期項(xiàng)目在北京市大興區(qū)開工，于2022年11月10日完成了竣工環(huán)境保護(hù)自主驗(yàn)收。

一期項(xiàng)目總投資9.8億元，總占地面積33687.914m2，建筑面積55167.71m2，包括生產(chǎn)廠房、化學(xué)品庫、危 廢庫、一般固廢庫、科研與辦公用房、食堂及宿舍樓等。建設(shè)1條碳化硅晶片生產(chǎn)線，年產(chǎn)6英寸碳化硅襯底15萬片。

2019年12月27日，江蘇天科合達(dá)碳化硅晶片一期項(xiàng)目順利建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目總投資5億元，占地面積26000平方米，可年產(chǎn)4-8英寸碳化硅襯底6萬片。

2023年8月8日，江蘇天科合達(dá)徐州碳化硅晶片二期項(xiàng)目開工，項(xiàng)目總投資8.3億元，達(dá)產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)碳化硅襯底16萬片。2023年12月28日，該項(xiàng)目已全面封頂，預(yù)計(jì)今年投產(chǎn)。

2024年2月27日，由天科合達(dá)子公司深圳重投天科負(fù)責(zé)運(yùn)營的第三代半導(dǎo)體碳化硅材料生產(chǎn)基地也于在深圳寶安區(qū)啟動(dòng)，預(yù)計(jì)今年襯底和外延產(chǎn)能達(dá)25萬片。

小結(jié)

近年來，因在電動(dòng)汽車等電氣領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異，碳化硅功率器件大受市場追捧。

據(jù)TrendForce集邦咨詢《2024全球SiC Power Device市場分析報(bào)告》顯示，碳化硅在汽車、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，預(yù)估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達(dá)到91.7億美金。

市場對碳化硅功率器件的需求增長也拉動(dòng)了碳化硅襯底材料的出貨。

天科合達(dá)在2023年11月表示，2023年下半年，公司營收首次突破10億元，截至2023年10月份，公司營收已經(jīng)較2022年全年翻一番。

據(jù)此來看，仍處于上升周期的碳化硅功率器件市場，對碳化硅襯底的需求是推動(dòng)天科合達(dá)持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)的主要?jiǎng)恿?。后續(xù)，隨著天科合達(dá)的碳化硅襯底項(xiàng)目正式投產(chǎn)，國內(nèi)碳化硅襯底產(chǎn)量再將迎來提升。（集邦化合物半導(dǎo)體Rick）

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據(jù)了解，胡潤研究院自2017年以來追蹤記錄獨(dú)角獸企業(yè)，這是第六次發(fā)布全球獨(dú)角獸榜。本次榜單估值計(jì)算的截止日期為2024年1月1日，在發(fā)布之前更新了估值的重大變化。

根據(jù)最新榜單，胡潤研究院在全球找到1453家獨(dú)角獸企業(yè)，分布在53個(gè)國家和291個(gè)城市。其中，中國擁有獨(dú)角獸企業(yè)340家，主要來自人工智能、半導(dǎo)體和新能源。

集邦化合物半導(dǎo)體注意到，河北同光半導(dǎo)體股份有限公司（以下簡稱：同光股份）以115億元的價(jià)值，排名榜單720名。而這也是該公司首次上榜。

產(chǎn)品升級，產(chǎn)能擴(kuò)充

據(jù)了解，同光股份成立于2012年，致力于SiC單晶襯底的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，是國內(nèi)率先量產(chǎn)SiC單晶襯底的制造商之一。

產(chǎn)品方面，同光股份4英寸碳化硅晶片于2014年出爐，并于次年量產(chǎn)；緊接著，同光晶體又研制出6英寸高純半絕緣型碳化硅單晶，并與中電科下屬研究所合作，成功將其應(yīng)用在5G基站建設(shè)中。

來到2023年4月，同光股份8英寸導(dǎo)電型碳化硅晶體樣品成功出爐，為中國廠商在碳化硅襯底領(lǐng)域縮小與國際大廠的差距貢獻(xiàn)了力量。

產(chǎn)能方面，2024年2月，同光股份官網(wǎng)顯示，其旗下的SiC襯底項(xiàng)目和粉體項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收。

其中，SiC襯底項(xiàng)目是同光股份首條SiC襯底產(chǎn)線的第三階段建設(shè)項(xiàng)目。該產(chǎn)線位于河北保定國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，自2017年啟動(dòng)規(guī)劃，歷經(jīng)7年時(shí)間順利完成驗(yàn)收，代表著該產(chǎn)線可全面投入生產(chǎn)。

回顧該項(xiàng)目的建設(shè)歷史可發(fā)現(xiàn)，隨著技術(shù)進(jìn)步和市場需求的變化，該產(chǎn)線最終的產(chǎn)品及產(chǎn)能已與最初的規(guī)劃不同。

據(jù)悉，在產(chǎn)線規(guī)劃初期，市場尚未普及6英寸技術(shù)及產(chǎn)品，故該項(xiàng)目最初規(guī)劃建設(shè)的是4英寸SiC襯底產(chǎn)品，年產(chǎn)能為6萬片。

來到2020年3月，隨著同光股份“年產(chǎn)10萬片直徑4-6英寸碳化硅單晶襯底項(xiàng)目”簽約儀式在淶源縣舉行，該產(chǎn)線升級了產(chǎn)品及產(chǎn)能。

2023年，同光股份再次對該產(chǎn)線進(jìn)行改造，并計(jì)劃新建一條產(chǎn)線。理論上改造產(chǎn)線和新建產(chǎn)線的投產(chǎn)，將使該工廠的SiC襯底產(chǎn)能提高到30萬片左右。

而與SiC襯底項(xiàng)目同時(shí)通過驗(yàn)收的SiC粉體項(xiàng)目，則由同光股份全資子公司河北同光新材料有限公司負(fù)責(zé)承接。該項(xiàng)目于2023年7月動(dòng)工，初步計(jì)劃投資為7.4億元，旨在建設(shè)一條年產(chǎn)能為165噸的SiC原材料生產(chǎn)線。實(shí)際情況中，項(xiàng)目投資調(diào)整為4.4億，產(chǎn)能則調(diào)整為80噸。

融資不斷，已啟動(dòng)IPO

成立至今，同光股份身后集結(jié)了一支龐大的投資人隊(duì)伍。

企查查官網(wǎng)顯示，從2016年的天使輪融資，到2023年F輪融資，8年內(nèi)同光股份共完成9輪融資。

有鑒于碳化硅對新能源汽車的升級作用，同光股份的投資人隊(duì)伍中不乏車企的身影，如北汽產(chǎn)業(yè)投資、長城汽車。

而發(fā)生在2023年12月的F輪，其融資規(guī)模高達(dá)15億。據(jù)悉，該輪融資由深創(chuàng)投、京津冀產(chǎn)投基金領(lǐng)投，保定高新區(qū)創(chuàng)業(yè)投資有限公司、河北產(chǎn)投戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心聯(lián)合投資。融資將用于進(jìn)一步加速重點(diǎn)項(xiàng)目布局，加筑技術(shù)壁壘，構(gòu)建企業(yè)級生態(tài)體系，培養(yǎng)第三代半導(dǎo)體行業(yè)人才。

與此同時(shí)，同光股份正向IPO發(fā)起沖刺。2022年3月，華泰聯(lián)合證券發(fā)布了同光股份首次公開發(fā)行股票并上市輔導(dǎo)備案報(bào)告，昭示著同光股份IPO之路的開始。

最近一期的公告發(fā)布于2024年1月，為第七期輔導(dǎo)工作報(bào)告。公告中，華泰聯(lián)合證券指出，將按照有關(guān)規(guī)定和輔導(dǎo)協(xié)議約定，通過日常輔導(dǎo)、業(yè)務(wù)輔導(dǎo)等方式，規(guī)范企業(yè)內(nèi)部控制，解決其他仍存在的問題，按照計(jì)劃開展輔導(dǎo)工作。

結(jié)語

TrendForce集邦咨詢認(rèn)為，SiC襯底及外延材料環(huán)節(jié)，中國廠商已逐漸贏得海外領(lǐng)先業(yè)者的認(rèn)可，并在供應(yīng)鏈中享有可觀的份額。

以當(dāng)下各大廠商積極研發(fā)的8英寸襯底產(chǎn)品來看，中國目前已有超過10家企業(yè)的8英寸SiC襯底進(jìn)入了送樣、小批量生產(chǎn)階段，具體包括上文提及的同光股份，以及爍科晶體、晶盛機(jī)電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、天科合達(dá)、科友半導(dǎo)體、乾晶半導(dǎo)體、湖南三安半導(dǎo)體、超芯星、盛新材料（中國臺灣）、粵海金。

在產(chǎn)能上，爍科晶體、南砂晶圓、天岳先進(jìn)、天科合達(dá)、乾晶半導(dǎo)體、科友半導(dǎo)體、三安光電等，均已公布擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃或正在擴(kuò)產(chǎn)中，不斷為下游客戶做好產(chǎn)能供應(yīng)的準(zhǔn)備。

在國際地位上，科友半導(dǎo)體在今年2月宣布與歐洲一家國際知名企業(yè)簽訂了超過2億元的長單；英飛凌分別與天科合達(dá)、天岳先進(jìn)簽署SiC襯底長單等案例，說明了中國企業(yè)的襯底產(chǎn)品，在質(zhì)量上已得到國際企業(yè)的認(rèn)可。而此次同光股份登上全球獨(dú)角獸榜，更是中國碳化硅襯底企業(yè)實(shí)力不斷躍升的有力證據(jù)。

總體來看，中國在SiC領(lǐng)域已全面布局設(shè)備、材料、制造、應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，有望建立全球競爭力。隨著新能源汽車、光伏、儲能、充電樁等下游市場的快速爆發(fā)，碳化硅襯底企業(yè)們也將因此受益。（文：集邦化合物半導(dǎo)體 Winter）

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據(jù)悉，該項(xiàng)目由深圳市重投天科半導(dǎo)體有限公司（以下簡稱：重投天科）建設(shè)運(yùn)營，總投資32.7億元，重點(diǎn)布局6英寸碳化硅單晶襯底和外延生產(chǎn)線，是廣東省和深圳市重點(diǎn)項(xiàng)目、深圳全球招商大會(huì)重點(diǎn)簽約項(xiàng)目，預(yù)計(jì)今年襯底和外延產(chǎn)能達(dá)25萬片。

“寶安日報(bào)”還指出，未來，重投天科還將設(shè)立大尺寸晶體生長和外延研發(fā)中心，并與本地重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在儀器設(shè)備共享及材料領(lǐng)域開展合作，與重點(diǎn)裝備制造企業(yè)加強(qiáng)晶體加工領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新合作，聯(lián)動(dòng)下游龍頭企業(yè)在車規(guī)器件、模組研發(fā)等工作上聯(lián)合創(chuàng)新，并助力深圳提升8英寸襯底平臺領(lǐng)域研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)水平。

據(jù)悉，重投天科成立于2020年12月15日，是一家專業(yè)從事第三代半導(dǎo)體碳化硅單晶襯底和外延片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的規(guī)模以上高新技術(shù)企業(yè)。重投天科是由北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司、深圳市重大產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)有限公司、深圳市和合創(chuàng)芯微半導(dǎo)體合伙企業(yè)（有限合伙）以及產(chǎn)業(yè)資本出資構(gòu)成的項(xiàng)目實(shí)施主體。

2022年6月29日，重投天科發(fā)生工商變更，新增寧德時(shí)代等多名股東，同時(shí)公司注冊資本由1.6億元人民幣增加至22億元人民幣，增幅達(dá)1275%，資本實(shí)力進(jìn)一步雄厚。其中，寧德時(shí)代持股約6.8%，出資額為1.5億元。

圖源：愛企查官網(wǎng)

此外，重投天科的投資方之一，北京天科合達(dá)半導(dǎo)體股份有限公司（以下簡稱：天科合達(dá)）是國內(nèi)首家專業(yè)從事第三代半導(dǎo)體SiC襯底及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家級高新技術(shù)企業(yè)，國家工級專精特新“小巨人”企業(yè)，其導(dǎo)電型晶片市場占有率在全球、全國處于領(lǐng)先地位。

2023年8月，天科合達(dá)全資子公司江蘇天科合達(dá)碳化硅襯底二期擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目開工；同年12月28日，項(xiàng)目全面封頂。據(jù)悉，該項(xiàng)目總投資8.3億元，預(yù)計(jì)2024年6月竣工，全部達(dá)產(chǎn)后可年產(chǎn)SiC襯底16萬片。

天科合達(dá)還在2023年11月表示，2023年下半年，公司營收首次突破10億元，截至2023年10月份，公司營收已經(jīng)較去年全年翻一番。此外，公司已累計(jì)服務(wù)國內(nèi)外客戶500余家、累計(jì)銷售導(dǎo)電型碳化硅襯底材料60余萬片。（集邦化合物半導(dǎo)體 Winter整理）

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根據(jù)SiC襯底廠商天科合達(dá)的測算，從4英寸提升到6英寸，單位成本預(yù)計(jì)能夠降低50%；從6英寸到8英寸，成本能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上再降低35%。同時(shí)，8英寸襯底能夠切出更多的芯片（預(yù)計(jì)可多切90%），邊緣浪費(fèi)也會(huì)更低。簡單來說，8英寸襯底具備更高的有效利用率，這也是各大廠商積極研發(fā)8英寸襯底的直接原因。

目前，6英寸SiC襯底仍是主流，但8英寸襯底已經(jīng)開始滲透市場，例如，Wolfspeed 2023年7月宣布其8英寸工廠已開始向中國終端客戶批量出貨SiC MOSFET，側(cè)面說明其8英寸SiC襯底的批量出貨；天科合達(dá)也已經(jīng)開始小批量出貨8英寸襯底，預(yù)計(jì)2024年可形成中批量出貨······

除了出貨量的直觀說明以外，技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面也能看到實(shí)質(zhì)性的突破和更進(jìn)一步的成果，廠商的許多布局也更明確地指向了8英寸襯底及相關(guān)配套，這一趨勢在2023年相關(guān)進(jìn)展中均有跡可循。

8英寸SiC襯底梯隊(duì)加速進(jìn)階

從Wolfspeed最初于2015年首次展示樣品到現(xiàn)在，8英寸SiC襯底已經(jīng)有了7-8年的發(fā)展史，隨著玩家的增多，8英寸SiC襯底技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)在近兩年明顯加快了。

首先看國際廠商，除了已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的Wolfspeed，還有7家SiC襯底、外延、器件廠預(yù)計(jì)在今年或未來1-2年實(shí)現(xiàn)8英寸襯底的量產(chǎn)。

其中，Wolfspeed的8英寸襯底及MOSFET已實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。投資方面，Wolfspeed目前仍在繼續(xù)建設(shè)John Palmour碳化硅制造中心（美國北卡羅來納州SiC襯底工廠），后續(xù)該工廠將持續(xù)推動(dòng)襯底產(chǎn)能的擴(kuò)充，配合其8英寸晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)需求。

Coherent去年也公布了擴(kuò)產(chǎn)8英寸襯底和外延片的計(jì)劃，其將在美國和瑞典進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)。產(chǎn)品出海口方面，Coherent已收到了來自三菱電機(jī)和電裝的10億美元投資，將為二者長期提供6/8英寸SiC襯底及外延片。

ST意法半導(dǎo)體去年也斥資投向8英寸領(lǐng)域，其正在聯(lián)合湖南三安半導(dǎo)體建設(shè)8英寸SiC晶圓廠，后者配套自建一座8英寸SiC襯底廠，保障合資工廠的材料供應(yīng)穩(wěn)定性。與此同時(shí)，ST也在自研襯底，其此前便與Soitec就量產(chǎn)8英寸SiC襯底達(dá)成了合作。可以看到，ST在推廣和應(yīng)用8英寸襯底方面同樣是走得早、跑得快。

再看中國廠商，目前已超10家企業(yè)8英寸SiC襯底進(jìn)入了送樣、小批量生產(chǎn)階段，包括：爍科晶體、晶盛機(jī)電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、同光股份、天科合達(dá)、科友半導(dǎo)體、乾晶半導(dǎo)體、湖南三安半導(dǎo)體、超芯星、盛新材料（中國臺灣）、粵海金。

除了上述提及的廠商，目前還有不少在研8英寸襯底的中國廠商，如環(huán)球晶圓（中國臺灣）、東尼電子、合盛硅業(yè)、天成半導(dǎo)體、平煤神馬合資公司中宜創(chuàng)芯等。

投資方面，爍科晶體、南砂晶圓、天岳先進(jìn)、天科合達(dá)、乾晶半導(dǎo)體、科友半導(dǎo)體、三安光電等均有8英寸襯底相關(guān)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，旨在提前為后續(xù)中下游客戶做好材料產(chǎn)能供應(yīng)的準(zhǔn)備。而2024年開年以來，已有8英寸襯底項(xiàng)目傳來進(jìn)展：南砂晶圓旗下中晶芯源8英寸SiC單晶和襯底產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正式備案，該項(xiàng)目于2023年6月12日落地山東濟(jì)南，計(jì)劃在2025年滿產(chǎn)達(dá)產(chǎn)。

根據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，現(xiàn)階段中國廠商在襯底領(lǐng)域與國際大廠的差距已顯著縮小，英飛凌與天岳先進(jìn)、天科合達(dá)等中國廠商達(dá)成長期合作，也說明了中國襯底產(chǎn)品的質(zhì)量受到認(rèn)可。從技術(shù)水平這個(gè)維度上看，兩方差距的縮小側(cè)面反映了全球整體襯底技術(shù)有了提升，后續(xù)有望通過各家廠商的共同努力，推動(dòng)8英寸襯底技術(shù)的發(fā)展步伐。

總體而言，8英寸SiC襯底整體發(fā)展有加速向上之勢，量和質(zhì)上皆有頗多突破。

全球8英寸SiC晶圓廠加速擴(kuò)張

隨著襯底材料持續(xù)突破技術(shù)“天花板”，全球8英寸SiC晶圓廠的擴(kuò)張規(guī)模也在2023年達(dá)到了新高水平。
據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì)，2023年約12個(gè)8英寸晶圓相關(guān)擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目落地，其中8個(gè)項(xiàng)目由Wolfspeed、Onsemi安森美、ST、Infineon英飛凌、Rohm羅姆等國際廠商主導(dǎo)，ST還與三安光電共同合作了1個(gè)項(xiàng)目，另外3個(gè)項(xiàng)目由泰科天潤、芯聯(lián)集成、杰平方等中國廠商主導(dǎo)。

從區(qū)域分布來看，未來歐美、日韓、中國、東南亞等投資重要集中區(qū)都將有新的8英寸SiC晶圓工廠。截至目前，全球在建或擬建的8英寸晶圓工廠約11座（較明確的），其中，Wolfspeed 2座（美國莫霍克、德國薩爾州）、博世1座（美國羅斯維爾）、ST 1座自建（意大利卡塔尼亞）、1座與三安合建（中國重慶）、英飛凌1座（馬來西亞居林）、三菱電機(jī)1座（日本熊本）、羅姆2座（日本筑后、國富）、安森美1座（韓國富川）、富士電機(jī)1座（日本松本）。

若之后杰平方半導(dǎo)體進(jìn)一步落實(shí)在香港建設(shè)8英寸SiC先進(jìn)垂直整合晶圓廠，那么全球8英寸SiC晶圓廠將再增1座。另值得一提的是，近日中國福建也簽約了一個(gè)8英寸SiC晶圓項(xiàng)目，項(xiàng)目方為天睿半導(dǎo)體。預(yù)期今年將有更多資金投向8英寸SiC晶圓領(lǐng)域。

從廠商擴(kuò)產(chǎn)方向來看，博世及安森美2023年的投資直指車用SiC市場，ST擬在意大利建設(shè)的8英寸SiC芯片廠也瞄準(zhǔn)了電動(dòng)汽車市場。雖然其他廠商沒有直接說明未來產(chǎn)能的應(yīng)用方向，但電動(dòng)車是目前及未來SiC的主要增長引擎，必然是各大廠商擴(kuò)產(chǎn)的重點(diǎn)之一。

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，800V高壓平臺已經(jīng)是比較明確的發(fā)展趨勢，而800V平臺需要更高壓的功率半導(dǎo)體元件，在此背景下，相關(guān)廠商已經(jīng)著手開發(fā)1200V SiC功率器件。從成本角度來看，盡管短時(shí)間內(nèi)6英寸是主流，但為了降本增效，6英寸勢必會(huì)往8英寸等更大尺寸延伸，因此，電動(dòng)汽車市場未來將對8英寸晶圓有著持續(xù)增長的需求。

從供應(yīng)鏈的角度來看，8英寸也是SiC廠商未來的破局之道。據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體了解，6英寸SiC器件市場已經(jīng)進(jìn)入深度“內(nèi)卷”的階段，尤其是SiC JBD部分，對于規(guī)模小、競爭力弱的企業(yè)而言，利潤空間正在無限擠壓，未來無疑將進(jìn)行一輪洗牌。在此背景下，為了長遠(yuǎn)的發(fā)展，廠商前瞻布局8英寸等更大尺寸的技術(shù)，以期搶占市場先機(jī)。

8英寸產(chǎn)業(yè)化突破口與進(jìn)展

8英寸已是大勢所趨，但不得不承認(rèn)的是，雖然技術(shù)的進(jìn)步正在逐漸轉(zhuǎn)換為成果，但8英寸產(chǎn)業(yè)化短期內(nèi)還任重道遠(yuǎn)，在這其中，襯底是主要突破口。

生產(chǎn)進(jìn)度上，目前能夠大規(guī)模量產(chǎn)8英寸SiC襯底的企業(yè)屈指可數(shù)。量產(chǎn)速度上，Wolfspeed從成功研發(fā)到量產(chǎn)的時(shí)間線跨越了7年左右，這就說明8英寸SiC襯底大規(guī)模量產(chǎn)還面臨重重難關(guān)。即便產(chǎn)業(yè)整體有了明顯的進(jìn)展，但在新能源汽車、光儲充等應(yīng)用市場對SiC功率半導(dǎo)體快速增長的需求面前，廠商仍顯得有些捉襟見肘，因此，8英寸SiC襯底的進(jìn)一步突破便更為迫在眉睫。

根據(jù)天科合達(dá)、爍科晶體、天域半導(dǎo)體等中國SiC襯底、外延主要廠商介紹，8英寸量產(chǎn)難題與長晶爐、晶體生長、切磨拋技術(shù)及外延技術(shù)息息相關(guān)，也是襯底產(chǎn)業(yè)化的突破口。

長晶爐主要涉及溫場控制問題，據(jù)說目前業(yè)內(nèi)提出一種解決方案：用電阻加熱，因其溫度更均勻，更容易控制溫場。

晶體生長與長晶法有關(guān)，難題主要包括襯底的位錯(cuò)密度、晶體的缺陷等，前者的位錯(cuò)問題一直是制約SiC器件性能的關(guān)鍵，后者涉及點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷，缺陷類型較多。據(jù)爍科晶體介紹，SiC單晶各個(gè)缺陷之間存在相互聯(lián)系、相互影響的關(guān)系，不過，目前SiC的缺陷密度已經(jīng)得到有效控制，但是仍存在下降的空間，因此需要產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步攻克。

現(xiàn)階段，主流的長晶法包括三種：PVT（物理氣相傳輸法）、LPE（液相外延技術(shù)）、HTCVD（高溫化學(xué)氣相沉積法）。

PVT是目前唯一實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的方法，全球90%以上的襯底廠商采用PVT法，但該方法生長的SiC襯底厚度有限，缺陷水平偏高，大尺寸制備技術(shù)尚不成熟。相比PVT，LPE、HTCVD在位錯(cuò)密度、純度、生長率、大尺寸生長上有明顯的優(yōu)勢，但這兩種方法目前仍不成熟。為解決相關(guān)問題，日本及中國研究者已經(jīng)開始展開LPE、HTCVD長晶法的相關(guān)研究，可望逐步取得突破。

切磨拋直接關(guān)系到襯底加工的效率和產(chǎn)品良率，其中，切片是SiC由晶錠轉(zhuǎn)化為晶片的第一道工序，決定了后道加工的整體良率，因此需要穩(wěn)定性、可靠性高的高精密切割設(shè)備。但由于SiC硬度大、脆性高等特點(diǎn)，晶錠分割成為晶圓加工的歷史難題。目前，晶錠切割以砂漿多線切割和金剛線多線切割為主，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，激光切割優(yōu)勢更明顯，逐漸成為切割硬度高、脆性大材料的首選技術(shù)。

就廠商的生產(chǎn)進(jìn)度和業(yè)務(wù)開拓來看，日本Disco是切磨拋設(shè)備領(lǐng)域的龍頭廠商，已形成半導(dǎo)體切磨拋裝備材料完善的產(chǎn)品布局，在全球晶圓減薄機(jī)市場的市占率超70%。其在2023年12月推出了新型SiC切割設(shè)備，支持切割8英寸SiC材料，可將SiC晶圓的切割速度提高10倍，首批產(chǎn)品已交付客戶。

中國廠商中，高測股份去年連續(xù)拿下8英寸SiC金剛線切片機(jī)的訂單；通用智能則交付了自主研發(fā)的8英寸SiC晶錠剝離產(chǎn)線；大族激光作為激光技術(shù)廠商的代表之一，已經(jīng)可以規(guī)模化生產(chǎn)SiC激光切割設(shè)備······可見，8英寸切磨拋解決方案已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化落地。

外延技術(shù)也是SiC器件質(zhì)量和良率的直接影響因素，目前主要廠商多采用CVD化學(xué)氣相沉積法，具體設(shè)備的運(yùn)行方式分為垂直式、水平式、行星式。

外延制備的難題主要在于波長均勻性和缺陷密度。目前，德國AIXTRON SE愛思強(qiáng)的行星式反應(yīng)系統(tǒng)能夠做到片內(nèi)高度外延一致性，并實(shí)現(xiàn)多片機(jī)的高產(chǎn)能優(yōu)勢，可滿足8英寸外延的生長。中國外延設(shè)備廠也在8英寸領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，例如，晶盛機(jī)電、納設(shè)智能、中電48所等均已成功研制出8英寸SiC外延爐。

總體而言，大尺寸高質(zhì)量襯底與外延技術(shù)存在較高的技術(shù)壁壘，目前仍有不少難點(diǎn)需要攻關(guān)。但就國際廠商和中國廠商的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度來看，產(chǎn)業(yè)化難題加速突破值得期待。（文：化合物半導(dǎo)體Jenny）

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據(jù)悉，此次簽約項(xiàng)目總投資達(dá)21.2億元。啟動(dòng)儀式上，晶盛機(jī)電董事長曹建偉博士表示，本次項(xiàng)目啟動(dòng)，是晶盛機(jī)電創(chuàng)新增長的重要方向。

資料顯示，晶盛機(jī)電于2006年創(chuàng)建，總部位于中國浙江，并于2012年在深交所上市。晶盛機(jī)電圍繞硅、藍(lán)寶石、碳化硅三大主要半導(dǎo)體材料開發(fā)一系列關(guān)鍵設(shè)備，并延伸至化合物襯底材料領(lǐng)域，為半導(dǎo)體、光伏行業(yè)提供高端裝備和高品質(zhì)服務(wù)。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

據(jù)晶盛機(jī)電介紹，公司自2017年開始碳化硅晶體生長設(shè)備和工藝研發(fā)，相繼成功開發(fā)6英寸、8英寸碳化硅晶體和襯底片，是國內(nèi)為數(shù)不多能供應(yīng)8英寸襯底片的企業(yè)。目前，公司已建設(shè)了6-8英寸碳化硅晶體生長、切片、拋光中試線，6英寸襯底片已通過多家下游企業(yè)驗(yàn)證，正處于快速上量階段，8英寸襯底片處于小批量試制階段。

碳化硅作為第三代半導(dǎo)體代表材料之一，因其優(yōu)秀的物理特性，適用于新能源汽車、光伏儲能、數(shù)據(jù)中心、5G通訊、特高壓等應(yīng)用場景，近年來相關(guān)需求持續(xù)走高，但由于成本問題，碳化硅的大規(guī)模商用化仍受阻礙。從成本結(jié)構(gòu)來看，在碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，襯底材料成本占據(jù)整體成本大概40%，成為降本關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而大尺寸襯底因具有更高的有效利用率，幫助降低成本，近年來備受各大業(yè)內(nèi)知名企業(yè)的重視。

例如，全球第三大硅晶圓制造商環(huán)球晶計(jì)劃到2025年開始大規(guī)模生產(chǎn)先進(jìn)類型的芯片襯底，以滿足汽車行業(yè)對功率半導(dǎo)體不斷增長的需求。環(huán)球晶董事長兼CEO徐秀蘭近日表示，該公司將于明年開始8英寸碳化硅襯底的資格認(rèn)證和測試生產(chǎn)，并于2025年開始大規(guī)模生產(chǎn)。

此外，天岳先進(jìn)近日在回答投資者提問時(shí)表示，自2022年以來，公司加快上海臨港新工廠產(chǎn)能建設(shè)，逐步加大導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能產(chǎn)量，并于今年5月開啟了產(chǎn)品交付，預(yù)計(jì)產(chǎn)能產(chǎn)量在2023年四季度仍將繼續(xù)提升。目前，第一階段30萬片產(chǎn)能有望提前達(dá)產(chǎn)，第二階段96萬片產(chǎn)能規(guī)劃也已啟動(dòng)。

盡管目前導(dǎo)電型碳化硅襯底產(chǎn)品仍然以6英寸為主，8英寸尚未普及，但早在2022年初，天岳先進(jìn)就公布了自主擴(kuò)徑制備的高品質(zhì)8英寸襯底，目前公司已經(jīng)具備8英寸產(chǎn)品量產(chǎn)能力。

值得一提的是，在2023年Semicon論壇上，天岳先進(jìn)CTO高超博士稱，公司通過液相法制備出了低缺陷密度的8英寸晶體。（文：集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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截至目前，已有超10家國產(chǎn)企業(yè)研發(fā)出8英寸SiC襯底，并在此基礎(chǔ)上加快產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，包括爍科晶體、晶盛機(jī)電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、同光股份、中科院物理所、山東大學(xué)、天科合達(dá)、科友半導(dǎo)體、乾晶半導(dǎo)體、湖南三安半導(dǎo)體等。其中，科友半導(dǎo)體今年以來在該領(lǐng)域進(jìn)展較快，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)首批自研8英寸SiC襯底的成功下線。

來源：科友半導(dǎo)體

據(jù)了解，科友半導(dǎo)體于2022年10月在6英寸SiC晶體厚度上實(shí)現(xiàn)40mm的突破，后于12月份宣布，通過自主設(shè)計(jì)制造的電阻長晶爐產(chǎn)出直徑超過8英寸的SiC單晶，晶體表面光滑無缺陷，最大直徑超過204mm。

2023年4月，科友8英寸SiC中試線在正式貫通后，同步推進(jìn)晶體生長厚度、良率提升和襯底加工產(chǎn)線建設(shè)，加快襯底加工設(shè)備調(diào)試與工藝參數(shù)優(yōu)化，并在SiC襯底加工良率和面型參數(shù)上不斷取得新進(jìn)展。

2023年5月，科友宣布自研出兩種不同加熱方式的PVT法晶體生長爐，完成了國產(chǎn)自主1至4代感應(yīng)爐和1至3代電阻爐的研發(fā)，形成大尺寸低成本SiC產(chǎn)業(yè)化制備系列技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，科友半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了6英寸SiC單晶襯底的規(guī)模生產(chǎn)和批量供貨，8英寸SiC單晶襯底的小批量生產(chǎn)及供貨，自此開始向碳化硅晶體生長企業(yè)提供涵蓋設(shè)備、材料及技術(shù)服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈的解決方案。

2023年9月，科友首批自產(chǎn)8英寸SiC襯底于科友產(chǎn)學(xué)研聚集區(qū)襯底加工車間成功下線，這標(biāo)志著科友在8英寸SiC襯底加工，以及大尺寸襯底產(chǎn)業(yè)化方面邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

除了加快大尺寸襯底制備技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)之外，科友目前也在積極推進(jìn)SiC擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。目前，科友第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目一期已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，全部達(dá)產(chǎn)后可形成年產(chǎn)10萬片6英寸SiC襯底的生產(chǎn)能力；二期工程也已開工建設(shè)，建成后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)導(dǎo)電型SiC襯底15萬片。按照發(fā)展規(guī)劃，未來兩年將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)20-30萬片SiC襯底的產(chǎn)能。（化合物半導(dǎo)體市場Jenny整理）

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