碳化硅(SiC)器件具有耐高溫、耐高壓、高頻特性好、轉(zhuǎn)化效率高、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、軌道交通、光伏、5G通訊等領(lǐng)域。
碳化硅襯底是碳化硅發(fā)展的關(guān)鍵材料,碳化硅襯底早已成為行業(yè)焦點(diǎn),而碳化硅襯底商近期的一舉一動(dòng)也頗受市場(chǎng)關(guān)注。
當(dāng)前,電動(dòng)汽車市場(chǎng)的飛速增長(zhǎng)推動(dòng)了電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)、車載電池充電裝置和充電基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)碳化硅電力電子設(shè)備的需求。
據(jù)TrendForce集邦咨詢預(yù)估,2022年車用碳化硅功率元件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到10.7億美元,至2026年將攀升至39.4億美元。
面對(duì)碳化硅的強(qiáng)烈需求,下游廠商紛紛選擇備貨,也因此,6英寸碳化硅襯底簽單不斷。
短短幾天,高意集團(tuán)(II-VI)已拿下兩份碳化硅襯底大單。8月17日,高意集團(tuán)宣布,已與天域半導(dǎo)體簽訂1億美元訂單,向后者供應(yīng)碳化硅6英寸襯底,從本季度開始到2023年底交付。
8月23日,高意集團(tuán)再宣布,已與英飛凌簽訂碳化硅襯底多年供應(yīng)協(xié)議,將為后者供貨6英寸碳化硅襯底,雙發(fā)還將合作向8英寸碳化硅襯底過(guò)渡。
英飛凌首席采購(gòu)官Angelique van der Burg表示,公司正在加大碳化硅制造投資力度,以滿足公司客戶快速增長(zhǎng)的需求。
此前國(guó)內(nèi)碳化硅襯底第一股天岳先進(jìn)斬獲近14億元的神秘大單。7月21日,天岳先進(jìn)與某客戶簽訂了時(shí)長(zhǎng)三年的6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底產(chǎn)品銷售合同。
按照合同約定年度基準(zhǔn)單價(jià)測(cè)算(美元兌人民幣匯率以6.7折算),預(yù)計(jì)含稅銷售三年合計(jì)金額為人民幣13.93億元。天岳先進(jìn)2021年?duì)I收4.94億元,此次交易金額是該公司去年總營(yíng)收的2.8倍。
眾所周知,碳化硅長(zhǎng)晶難度大,從6英寸到8英寸難度數(shù)倍增長(zhǎng)??擅鎸?duì)未來(lái)的趨勢(shì),此時(shí)的碳化硅襯底商正在加速研發(fā)和擴(kuò)產(chǎn)布局。
觀碳化硅襯底市場(chǎng)尺寸趨勢(shì),4英寸漸漸淡出,6英寸長(zhǎng)時(shí)間引領(lǐng),而今年市場(chǎng)頻繁傳出的積極信號(hào)預(yù)示著未來(lái)碳化硅襯底晶圓將從6英寸逐漸向8英寸升級(jí)。
技術(shù)研發(fā)方面
今年2月,日本NEDO(新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu))宣布,將啟動(dòng)“下一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”項(xiàng)目,總預(yù)算為1376億日元(約76億元人民幣),計(jì)劃于2021年-2030年期間實(shí)施。其中,下一代綠色功率半導(dǎo)體項(xiàng)目專門針對(duì)碳化硅技術(shù),分為8英寸碳化硅MOSFET器件和模塊、8英寸碳化硅襯底技術(shù)開發(fā)2個(gè)方向。
8英寸碳化硅襯底項(xiàng)目實(shí)施主體為昭和電工、Mipox、中央玻璃株式會(huì)社,項(xiàng)目總預(yù)算約為258億日元(約14億元人民幣),其中NEDO將資助186億日元(約10億人民幣)。該項(xiàng)目將開發(fā)超高品質(zhì)8英寸、低成本的碳化硅晶圓,并開發(fā)下一代碳化硅單晶的快速生長(zhǎng)技術(shù),同時(shí)進(jìn)行8英寸碳化硅晶圓性能驗(yàn)證。
3月,中電材料下屬公司山西爍科晶體已研制出8英寸碳化硅晶體,成功解決了大尺寸單晶制備的重要難題,并實(shí)現(xiàn)了8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產(chǎn)。
8月,晶盛機(jī)電首顆8英寸N型碳化硅晶體成功出爐。這意味著晶盛機(jī)電第三代半導(dǎo)體材料碳化硅研發(fā)自此邁入8英寸時(shí)代,這是晶盛機(jī)電在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域取得的又一標(biāo)志性成果。
此外,法國(guó)半導(dǎo)體材料商Soitec積極開拓碳化硅市場(chǎng)。在8英寸碳化硅襯底方面,Soitec于5月宣布首片8英寸碳化硅襯底研發(fā)成功。
產(chǎn)能擴(kuò)充方面
2022年3月,高意集團(tuán)表示,正在加快對(duì)150毫米和200毫米碳化硅襯底和外延晶圓生產(chǎn)的投資,在賓夕法尼亞州的Easton和瑞典的Kista進(jìn)行大規(guī)模的工廠擴(kuò)建。這是該公司先前宣布的在未來(lái)10年內(nèi)對(duì)碳化硅投資10億美元的一部分。
高意集團(tuán)Easton工廠將在未來(lái)五年內(nèi)將II-VI的碳化硅襯底產(chǎn)量增加至少6倍,它還將成為II-VI的200毫米碳化硅外延片旗艦制造中心,這是全球最大的制造中心之一。
今年,Wolfspeed將8英寸襯底導(dǎo)入量產(chǎn),全球首條8英寸晶圓工廠已通線,并計(jì)劃建設(shè)第二個(gè)8英寸碳化硅器件生產(chǎn)廠。而意法半導(dǎo)體購(gòu)買設(shè)備擬建設(shè)8英寸碳化硅襯底生產(chǎn)線。
7月下旬,超芯星6英寸碳化硅襯底進(jìn)入美國(guó)一流器件廠商。超芯星表示,為滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的訂單,公司正在有序交貨及穩(wěn)步擴(kuò)產(chǎn),計(jì)劃將6-8英寸碳化硅襯底的年產(chǎn)量提升至150萬(wàn)片。
封面圖片來(lái)源:拍信網(wǎng)