近日，天岳先進(jìn)披露，該公司正與英飛凌開展合作，第一階段將側(cè)重6英寸碳化硅（SiC）材料，但同時(shí)也將助力后者向8英寸碳化硅晶圓過渡。據(jù)悉，該協(xié)議的供應(yīng)量，預(yù)計(jì)占到英飛凌長(zhǎng)期需求量的兩位數(shù)份額。

本土碳化硅企業(yè)拿下海外大單并非頭一遭。

今年早些時(shí)候，三安光電也拿下了意法半導(dǎo)體的長(zhǎng)期供應(yīng)合同。兩家公司將合資建廠，從事碳化硅外延和芯片的生產(chǎn)。三安光電通過子公司持股51%，意法半導(dǎo)體持股49%。預(yù)計(jì)新廠2028年落成達(dá)產(chǎn)后，8英寸碳化硅晶圓產(chǎn)能將達(dá)到1萬片/周。

就單車碳化硅器件的價(jià)值量來說，襯底和外延的價(jià)值量占比超過50%，其質(zhì)量也最終決定著碳化硅器件的品質(zhì)和性能。但從制造工藝看，碳化硅襯底的良率提升仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

目前碳化硅下游應(yīng)用市場(chǎng)以6英寸為主，8英寸則是發(fā)展趨勢(shì)。毫無疑問，隨著全球碳化硅企業(yè)加速向8英寸過渡，成本下降將推動(dòng)功率器件從硅基向碳化硅升級(jí)轉(zhuǎn)型。

 圖片來源：天岳先進(jìn)

以天岳先進(jìn)為例，其是國(guó)內(nèi)最早從事碳化硅半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一，擁有全自主的核心關(guān)鍵技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)從2英寸到8英寸完全自主擴(kuò)徑，并實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)原理到長(zhǎng)晶階段及加工階段等相關(guān)技術(shù)、工藝的深入積累。

2022年初，該公司成功實(shí)現(xiàn)自主擴(kuò)徑制備8英寸襯底。在天岳先進(jìn)看來，碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)不僅存在一定的資本門檻，更存在著很高的技術(shù)門檻。技術(shù)迭代，經(jīng)驗(yàn)積累和產(chǎn)業(yè)化過程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量一致性的要求都非常高。

另外，對(duì)于碳化硅襯底的產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)工藝、原料供應(yīng)、設(shè)備、廠務(wù)、還有人為因素等都會(huì)影響到產(chǎn)品品質(zhì)。所以每個(gè)環(huán)節(jié)都需要控制住，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量和一致性。換句話說，做碳化硅襯底并非一件易事，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化則是難度再上一個(gè)臺(tái)階。

但無論如何，誰都無法阻止碳化硅“上車”的熱潮。就像人們提到高壓快充，就最先想到碳化硅一樣。在新能源汽車市場(chǎng)，碳化硅已然成為這場(chǎng)效率革命的核心。

圖片來源：路透社

值得注意的是，現(xiàn)階段，碳化硅高壓平臺(tái)尚沒有形成“全系標(biāo)配”的優(yōu)勢(shì)。比如今年3月份，馬斯克宣布特斯拉下一代平臺(tái)將削減75%的碳化硅用量。業(yè)內(nèi)分析，特斯拉或是出于成本考慮，或是出于對(duì)供應(yīng)量不足的擔(dān)心，才做此決定。

2018年，特斯拉率先在Model 3主逆變器中用碳化硅取代了一直以來采用的IGBT，由此點(diǎn)燃碳化硅上車熱潮。也因此，當(dāng)特斯拉宣布降低碳化硅用量時(shí)，業(yè)界一片嘩然。

不過從另一個(gè)角度說，馬斯克之所以會(huì)擔(dān)憂，無非是因?yàn)樘蓟璧漠a(chǎn)品質(zhì)量存在不確定性，這種不確定直接影響了碳化硅的價(jià)格和供應(yīng)量。試想一下，如果碳化硅的生產(chǎn)難度和硅基一樣，特斯拉要考慮的肯定是內(nèi)部生產(chǎn)，而非棄之不用。 

雖然碳化硅生產(chǎn)從6英寸向8英寸升級(jí)是個(gè)長(zhǎng)期活，但到底是結(jié)果為導(dǎo)向的生產(chǎn)活動(dòng)，全球供應(yīng)商積極擴(kuò)產(chǎn)，進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證，只為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

就像SEMI日前發(fā)布的《2026年200mm晶圓廠展望報(bào)告》所展示的，預(yù)計(jì)在2023年至2026年，全球半導(dǎo)體制造商200mm（即指8英寸）晶圓廠產(chǎn)能將增加14%，新增12座200mm晶圓廠（不包括EPI），達(dá)到每月770多萬片晶圓的歷史新高。

而功率化合物半導(dǎo)體是200mm投資的最大驅(qū)動(dòng)力，特別是電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成逆變器和充電站的發(fā)展，預(yù)計(jì)隨著電動(dòng)汽車采用率的持續(xù)上升，將推動(dòng)全球200mm晶圓產(chǎn)能的增長(zhǎng)。報(bào)告還特別提到，汽車功率半導(dǎo)體的晶圓廠產(chǎn)能將增長(zhǎng)34%。

擴(kuò)產(chǎn)在即，碳化硅的春天還會(huì)遠(yuǎn)嗎？

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