2025 年被譽(yù)為 “8 英寸碳化硅元年”,是全球 8 英寸碳化硅芯片廠試產(chǎn)與量產(chǎn)爬坡的攻堅(jiān)之年。眾多企業(yè)紛紛加大在 8 英寸碳化硅領(lǐng)域的投入,例如中國(guó)的士蘭微、芯聯(lián)集成、湖南三安、方正微等企業(yè),以及國(guó)際上的意法半導(dǎo)體、安森美等廠商都在積極布局 8 英寸碳化硅產(chǎn)線。
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中國(guó)企業(yè)布局
士蘭微:士蘭微旗下士蘭集宏 8 英寸碳化硅功率器件芯片制造生產(chǎn)線項(xiàng)目總投資 120 億元,分兩期建設(shè)。一期項(xiàng)目總投資 70 億元,達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn) 42 萬片 8 英寸碳化硅功率器件芯片。兩期全部建成投產(chǎn)后,將形成年產(chǎn) 72 萬片 8 英寸碳化硅功率器件芯片的生產(chǎn)能力。目前該項(xiàng)目一期正在進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工,預(yù)計(jì) 2025 年一季度封頂,四季度末初步通線,2026 年一季度進(jìn)行試生產(chǎn)。
芯聯(lián)集成:2024 年 4 月 20 日,芯聯(lián)集成 8 英寸碳化硅工程批已順利下線。計(jì)劃總投資金額為 9.61 億元,全面建成后將形成 6/8 英寸碳化硅晶圓 6 萬片 / 年的生產(chǎn)規(guī)模。目前芯聯(lián)集成正在加快推動(dòng)國(guó)內(nèi)首條 8 英寸 SiC MOSFET 生產(chǎn)線建設(shè),爭(zhēng)取在 2025 年內(nèi)提早實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),成為國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)的 8 英寸 SiC MOSFET 企業(yè)。
湖南三安:湖南三安 SiC 項(xiàng)目總投資高達(dá)160 億人民幣,旨在打造 6 英寸 / 8 英寸兼容 SiC 全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合量產(chǎn)平臺(tái)。項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后,將具備年產(chǎn) 36 萬片 6 英寸 SiC 晶圓、48 萬片 8 英寸 SiC 晶圓的制造能力。預(yù)計(jì)到 2024 年 12 月,M6B 將實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮通線,8 英寸 SiC 芯片將正式投產(chǎn),湖南三安半導(dǎo)體將正式轉(zhuǎn)型為 8 英寸 SiC 垂直整合制造商。
方正微電子:方正微電子的 Fab2 的 8 英寸 SiC 生產(chǎn)線原預(yù)計(jì) 2024 年底通線,長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃產(chǎn)能 6 萬片 / 月。其 Fab1 當(dāng)前已實(shí)現(xiàn) SiC 產(chǎn)能 9000 片 / 月(6 英寸),預(yù)計(jì) 2025 年將具備 16.8 萬片 / 年車規(guī) SiC MOS 生產(chǎn)能力。
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競(jìng)爭(zhēng)原因
市場(chǎng)需求增長(zhǎng):隨著新能源汽車、光儲(chǔ)充、軌道交通以及智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對(duì)碳化硅芯片的需求不斷增加。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu) Yole 預(yù)測(cè),到 2029 年,碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 100 億美元,2023-2029 年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 25%。
技術(shù)進(jìn)步支撐:近年來,中國(guó)在碳化硅襯底和外延制備技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展,不斷縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,為 8 英寸碳化硅產(chǎn)線的建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
政策支持有力:中國(guó)政府高度重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,出臺(tái)了一系列政策措施支持碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,為 8 英寸碳化硅產(chǎn)線的建設(shè)提供了有力的政策保障和資金支持。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展:在工業(yè)電機(jī)、變頻器、電源等領(lǐng)域,8 英寸碳化硅生產(chǎn)線產(chǎn)品的應(yīng)用逐漸增加。碳化硅器件能夠提高工業(yè)設(shè)備的效率和可靠性,降低能耗,滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)?jié)能減排的需求;航空航天領(lǐng)域對(duì)高性能、高可靠性的半導(dǎo)體器件有較高需求,8 英寸碳化硅生產(chǎn)線產(chǎn)品具有優(yōu)異的性能,能夠滿足航空航天領(lǐng)域的要求,應(yīng)用前景廣闊;隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品對(duì)高性能、低功耗的追求,8 英寸碳化硅生產(chǎn)線產(chǎn)品在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用也有望得到拓展,如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等。
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面臨挑戰(zhàn)
技術(shù)差距仍存:雖然中國(guó)在碳化硅襯底和外延制備技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展,但在器件和模塊制造環(huán)節(jié)與國(guó)際大廠還存在較大差距,特別是在 8 英寸碳化硅器件的良率、可靠性等方面,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈:隨著全球碳化硅市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,越來越多的企業(yè)開始涉足這一領(lǐng)域。國(guó)際大廠如意法半導(dǎo)體、安森美等紛紛投資建設(shè)新廠,擴(kuò)充產(chǎn)能,這使得中國(guó)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)中面臨著更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力。
(來源先進(jìn)半導(dǎo)體材料)