8英寸SiC衬底阵容加速发展 全球8英寸SiC晶圆厂将达11座

 

近年来，随着碳化硅（SiC）衬底需求的持续激增，降低SiC成本的呼声日益强烈，最终产品价格仍然是消费者的关键决定因素。SiC衬底的成本在整个成本结构中占比最高，达到50%左右。

这意味着衬底领域的成本降低和利用率的提高尤为重要。因此，大尺寸衬底由于其成本优势，逐渐被人们寄予厚望。

根据中国SiC衬底制造商TankeBlue半导体的测算，从4英寸升级到6英寸预计单片成本可降低50%；从6英寸到8英寸，成本预计还能再降低35%。

同时，8英寸衬底可以生产更多芯片，从而减少边缘浪费。简单来说，8英寸衬底的利用率更高，这也是各大厂商积极研发的主要原因。

目前，6英寸SiC衬底仍占主导地位，但8英寸衬底已开始渗透市场。例如，2023年7月，Wolfspeed宣布其8英寸晶圆厂已开始向中国客户出货SiC MOSFET，表明其8英寸SiC衬底已批量出货。TankeBlue半导体也已开始小规模出货8英寸基板，计划到2024年实现中规模出货。

8英寸SiC衬底阵容加速发展

自2015年Wolfspeed首次展示样品以来，8英寸SiC衬底已经经历了7-8年的发展历史，近两年技术和产品开发明显加速。

纵观国际厂商，除了已实现量产的Wolfspeed外，还有7家SiC衬底、外延，预计今年或未来1-2年内实现8英寸衬底的量产。

投资方面，Wolfspeed继续在美国北卡罗来纳州建设John Palmour碳化硅制造中心（SiC衬底工厂）。该工厂将进一步带动基板产能的扩张，以满足日益增长的8英寸晶圆需求。

Coherent公司去年还宣布计划扩大8英寸衬底和外延片的生产，在美国和瑞典都有大规模的扩建项目。在产品出口渠道方面，相干公司已获得三菱电机和电装10亿美元的投资，为两家公司长期提供6/8英寸SiC衬底和外延片。

意法半导体去年也投资8英寸领域，与湖南三安半导体合作建设8英寸SiC晶圆厂。后者将配套建设8英寸SiC衬底工厂，确保合资公司稳定的材料供应。同时，ST正在开发自己的衬底，此前与Soitec合作实现了8英寸SiC衬底的量产。

就中国厂商而言，目前已有10多家企业8英寸SiC衬底进入样品和小规模生产阶段。其中包括Semisic Crystal Co、晶盛机电、SICC Co、Summit Crystal Semiconductor Co、Synlight Semiconductor Co、TanKeBlue Semiconductor Co、Harbin KY Semiconductor、IV Semitec、Sanan Semiconductor、Hypersics等公司。

除了上述公司外，目前研究8英寸基板的中国厂商还有很多，例如环球晶圆、东尼电子、和盛硅业、天成半导体等。

目前，中国衬底制造商与国际巨头的差距已明显缩小。英飞凌等公司已与中国厂商建立了长期合作伙伴关系。从技术角度来看，这种差距的缩小反映了全球衬底技术的整体进步。展望未来，预计各厂商的共同努力将推动8英寸基板技术的发展。

总体来看，8英寸SiC衬底整体发展势头强劲，数量和质量均取得重大突破。

全球8英寸SiC工厂加速扩张

随着衬底材料不断突破技术天花板，2023年全球8英寸SiC晶圆厂扩产规模再创新高。

据TrendForce统计，2023年大约有12个与8英寸晶圆相关的扩产项目，其中8个项目由Wolfspeed、Onsemi、意法半导体、英飞凌、罗姆等全球厂商主导。意法半导体还与三安半导体合作开展了一个项目。此外，还有3个项目由环球电源科技、联星科技、J2半导体等中国制造商牵头。

从地区角度来看，预计欧洲、美洲、日本、韩国、中国和东南亚等重点地区将大量投资新建8英寸SiC晶圆厂。截至目前，全球大约有11座8英寸晶圆厂正在建设或规划中。

其中包括 Wolfspeed 的 2 个工厂（位于美国莫霍克和德国萨尔）、博世的 1 个工厂（美国罗斯维尔）、意法半导体自建的 1 个工厂（意大利卡塔尼亚）、与三安的 1 个合资工厂（位于重庆、中国）、英飞凌 1 个（马来西亚居林）、三菱电机 1 个（日本熊本）、罗姆 2 个（日本筑后和日本国富）、安森美半导体 1 个（韩国富川） ，以及富士电机（位于日本松本）的 1 个。

从厂商的扩张方向来看，博世和安森美半导体2023年的投资直接瞄准了汽车SiC市场。意法半导体计划在意大利建设的8英寸SiC芯片工厂也瞄准了电动汽车市场。虽然其他厂商尚未明确未来产能的应用方向，但电动汽车是SiC当前和未来的主要增长引擎，成为各大厂商扩产的重点。

在电动汽车领域，800V高压平台已成为明显的发展趋势。800V平台需要更高电压的功率半导体元件，促使制造商开始开发1200V SiC功率器件。

从成本角度来看，虽然短期内6英寸晶圆是主流，但为了降低成本和提高效率，8英寸等更大尺寸的趋势是不可避免的。因此，未来电动汽车市场预计将带动8英寸晶圆需求持续增长。

从供应链角度来看，转向8英寸晶圆对于SiC制造商来说是一个突破。根据行业洞察，6英寸SiC器件市场已进入激烈竞争阶段，尤其是SiC JBD。对于规模较小、竞争力较弱的企业来说，利润空间日益受到挤压，预示着未来一轮整合重组即将到来。

 

审核编辑：刘清