正如業(yè)界預期的那樣，目前碳化硅正邁入高速增長階段。觀察市場情況，碳化硅產(chǎn)業(yè)熱鬧不斷：英飛凌、意法半導體、天岳先進、三安光電、羅姆等大廠加速擴充碳化硅產(chǎn)能；英國Alan Anderson公司和印度大陸器件公司CDIL簽署合作協(xié)議，安森美與Entegris已開展合作，PVA TePle已與Scientific Visual建立合作伙伴關(guān)系；印度首家半導體芯片制造商Polymatech Electronics收購美國碳化硅相關(guān)公司Nisene；長飛先進與懷柔實驗室簽署碳化硅功率器件成果合作轉(zhuǎn)化意向協(xié)議….
近期，又一批碳化硅項目刷新進度，涵蓋碳化硅功率模塊、外延設備、襯底等方面，天科合達、天域半導體、納設智能等企業(yè)盡現(xiàn)身影。
又一批碳化硅項目加速上馬
天科合達：擴產(chǎn)6/8英寸碳化硅襯底
8月13日，北京市生態(tài)環(huán)境局公示了天科合達第三代半導體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設二期項目（以下簡稱“二期項目”）環(huán)評審批。
根據(jù)文件指出，隨著北京天科合達創(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，計劃擴大生產(chǎn)規(guī)模，擬在現(xiàn)有廠區(qū)西側(cè)地塊建設二期項目。
二期項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；項目總占地面積52790.032m2，總建筑面積105913.29m2，包括生產(chǎn)廠房、化學品庫、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)配套設施。
該項目用于擴大公司碳化硅晶體與晶片產(chǎn)能，同時建設研發(fā)中心以對生產(chǎn)工藝和參數(shù)持續(xù)進行優(yōu)化和完善，投產(chǎn)后將實現(xiàn)年產(chǎn)約37.1萬片導電型碳化硅襯底，其中6英寸導電型碳化硅襯底23.6萬片，8英寸導電型碳化硅襯底13.5萬片。
目前，天科合達旗下碳化硅襯底生產(chǎn)項目已達5個，包括位于北京的現(xiàn)有廠區(qū)為公司第三代半導體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設項目（一期項目），第三代半導體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設二期項目；位于江蘇的碳化硅晶片一期項目，以及二期項目；位于深圳的第三代半導體碳化硅材料產(chǎn)業(yè)園項目。
天域半導體：碳化硅外延項目即將試產(chǎn)
據(jù)東莞發(fā)布消息，廣東天域半導體總部和生產(chǎn)制造中心項目即將試產(chǎn)，項目總投資80億元。
該項目位于松山湖生態(tài)園，總占地面積約114.65畝、建筑面積約24萬平方米，建設內(nèi)容包括廠房、研發(fā)樓、宿舍以及配套設施等，建成后用于生產(chǎn)6英寸/8英寸碳化硅（SiC）外延晶片，產(chǎn)能達150萬片/年。項目建設周期為2023年至2026年，未來預計年產(chǎn)值約100億元。
資料顯示，天域半導體是一家SiC外延晶片市場營銷、研發(fā)和制造廠商，是國內(nèi)最早實現(xiàn)6英寸SiC外延晶片量產(chǎn)，20kV級以上的厚外延生長，緩變結(jié)、陡變結(jié)等n/p型界面控制技術(shù)，多層連續(xù)外延生長技術(shù)的企業(yè)。業(yè)界透露，目前天域半導體正在積極布局8英寸SiC外延片產(chǎn)線建設，有望成為國內(nèi)較早實現(xiàn)8英寸量產(chǎn)的企業(yè)之一。
納設智能：南通新生產(chǎn)基地項目新進展
據(jù)南通高新區(qū)消息，近日，納設智能位于南通市南通高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)雙福路126號半導體光電產(chǎn)業(yè)園N2棟1F、4F的廠房近日獲得環(huán)評審批。
環(huán)評信息顯示，該項目總投資6000萬元，通過購置超聲波清洗機、電加熱烤箱、光學裝配平臺、氦檢儀、CV測試儀等生產(chǎn)設備進行CVD外延設備生產(chǎn)，項目建成后，預計形成年產(chǎn)R02型號CVD外延設備230臺、R04型號CVD外延設備220臺的生產(chǎn)能力。
官網(wǎng)指出，納設智能成立于2018年10月，坐落于深圳市光明區(qū)留學人員創(chuàng)業(yè)園。公司主要從事第三代半導體碳化硅、新型光伏材料、納米材料等先進材料領域所需的薄膜沉積設備等高端設備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
6英寸產(chǎn)品方面，納設智能的6英寸碳化硅外延設備在2023年已批量出貨給多家外延客戶，也獲得了批量驗收，業(yè)績相較于2022年增長了10倍。
8英寸產(chǎn)品方面，納設智能已研發(fā)并交付了8英寸碳化硅外延設備，其具備獨特的反應腔室設計、可獨立控制的多區(qū)進氣方式等特點，將更好的提高外延片的均勻性，降低外延缺陷及生產(chǎn)中的耗材成本。
在碳化硅襯底細分領域，納設智能自主研發(fā)的首臺原子層沉積設備在完成所有生產(chǎn)和測試流程后，已于今年1月出貨。
據(jù)了解，原子層沉積（Atomic Layer Deposition，簡稱ALD）是一種薄膜沉積技術(shù)，可歸于化學氣相沉積大類。相對于一般化學氣相沉積，其具有獨特的表面自限制化學效應，因而可以逐個原子層生長各種化合物或單質(zhì)薄膜材料，實現(xiàn)更精確的厚度控制，可用于各類襯底材料的薄膜沉積。
瑞福芯科技：車規(guī)級SiC半導體功率模塊產(chǎn)業(yè)化項目簽約
近日，瑞福芯科技與江蘇東臺高新區(qū)簽定了《車規(guī)級SiC半導體功率模塊產(chǎn)業(yè)化項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。瑞福芯科技擬落地江蘇東臺高新區(qū)，投資10-15億元建設第二研發(fā)中心和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地，首期啟動資金投入1億元。
資料顯示，瑞福芯科技成立于2022年10月，注冊資本1000萬人民幣，經(jīng)營范圍含半導體分立器件制造、半導體分立器件銷售、電子元器件制造、電力電子元器件制造等。瑞福芯科技已建立預計年產(chǎn)30萬只的模塊工廠，主要產(chǎn)品為車用SiC MOS功率模塊。
2023年2月，瑞福芯科技與愛仕特簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推動SiC功率模塊在新能源汽車領域的應用。根據(jù)協(xié)議，在未來數(shù)年內(nèi)，瑞福芯科技生產(chǎn)的SiC MOS模塊將全部采用愛仕特的SiC MOS芯片，愛仕特將為瑞福芯科技批量供應車用功率模塊所需的1200V/17mΩ及1700V/17mΩ的SiC MOS芯片，并協(xié)助瑞福芯科技建設模塊工廠，保證其后續(xù)的量產(chǎn)需求。
江蘇晶工：申請擴建30畝碳化硅相關(guān)設備生產(chǎn)基地
8月11日，據(jù)南通日報消息，江蘇晶工半導體設備有限公司（以下簡稱“江蘇晶工”）正式向園區(qū)提交了建設30畝生產(chǎn)基地的申請。
據(jù)報道，江蘇晶工計劃通過擴大生產(chǎn)規(guī)模，進一步提升晶圓倒角機等核心產(chǎn)品的產(chǎn)能與品質(zhì)，滿足國內(nèi)外市場對高端半導體設備日益增長的需求。
官網(wǎng)資料顯示，江蘇晶工位于江蘇省南通市啟東市啟東經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，公司致力于半導體設備的研發(fā)和制造，現(xiàn)已自主研制出4-8英寸和12英寸的全自動倒角機、全自動晶圓單片清洗機、全自動晶圓刷洗機、全自動上蠟機和輪廓儀等。
從產(chǎn)品上看，在大硅片領域，江蘇晶工已成功推出12英寸晶圓倒角設備和技術(shù)方案，有效解決了大尺寸硅片加工難題；在第三代半導體材料碳化硅領域，江蘇晶工專注于為6英寸、8英寸及非標準直徑尺寸的碳化硅襯底提供倒角、清洗設備及配套工藝。此外，據(jù)悉江蘇晶工已與歐洲某些襯底廠家簽訂全自動晶圓倒角機的合同。
專利方面，目前，江蘇晶工通過與山東大學等開展產(chǎn)學研合作，已申請產(chǎn)品相關(guān)專利19項，已獲得授權(quán)發(fā)明專利1項，實用新型專利4項，研發(fā)的12英寸全自動倒角機MET-5800，打破國內(nèi)大硅片倒角機進口壟斷的局面，全自動倒角機MET-5600成功替代日本進口的倒角機。
新潔能：SiC/GaN功率器件及封測研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目延期
8月13日，新潔能發(fā)布公告稱，擬將此前募投項目中的“第三代半導體 SiC/GaN 功率器件及封測的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目達到預定可使用狀態(tài)日期延期至2025年8月。此次延期是受宏觀環(huán)境等不可控因素的影響，項目的工程建設、設備采購及人員安排等相關(guān)工作進度均受到一定程度的影響，無法在計劃時間內(nèi)完成。
據(jù)悉，此次延期項目屬新潔能二廠區(qū)擴建項目，項目總投資約2.23億元，2022年開建，原計劃2024年建設完成。項目建成后，將實現(xiàn)年產(chǎn) SiC/GaN 功率器件2640萬只。
新潔能稱，本次募投項目延期僅涉及項目進度的變化，不會對項目的實施造成實質(zhì)性影響，也不會對公司的正常經(jīng)營產(chǎn)生重大影響。
此前，新潔能發(fā)布半年報，2024上半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入8.73億元，同比增長15.16%；歸屬于上市公司股東的凈利潤為2.18億元，同比增長47.45%。
新潔能表示，2024年春節(jié)以來，下游市場逐步恢復，新興應用領域需求顯著增加，公司庫存加速消化，部分產(chǎn)品出現(xiàn)了供不應求甚至持續(xù)加單的情況。公司敏銳把握市場行情，及時了解和積極響應客戶需求變化，提前加大排產(chǎn)，滿足市場新增需求，進而推動業(yè)績穩(wěn)步增長。
產(chǎn)品進度方面，根據(jù)半年報，新潔能芯片產(chǎn)品主要由公司完成產(chǎn)品設計方案后，交由芯片代工企業(yè)進行生產(chǎn)；功率器件產(chǎn)品主要由公司通過子公司以及委托外部封裝測試企業(yè)對芯片進行封裝測試而成。該公司全資子公司電基集成已建設先進封測產(chǎn)線并持續(xù)擴充完善，目前已實現(xiàn)部分芯片自主封測并形成特色產(chǎn)品；子公司金蘭半導體已建成先進功率模塊生產(chǎn)線，以滿足光伏儲能、汽車等重點應用領域客戶的需求。
東海炭素：多晶SiC襯底線加緊建設
據(jù)外媒近日報道，東海炭素株式會社正在加緊將其開發(fā)的多晶SiC晶圓材料商業(yè)化，并宣布將投資54億日元，在神奈川縣茅崎市建立1條專用生產(chǎn)線，預計2024年12月完工。
東海炭素開發(fā)的多晶SiC晶圓，也稱為“層壓SiC晶圓”，該技術(shù)可將多個SiC層或薄膜通過特定的工藝方法結(jié)合在一起，形成具有所需特性的復合SiC襯底，最終達到提升性能、減少缺陷以及減少成本等目的。例如，這些多晶SiC的電阻力是單晶SiC的1/5到1/4，有助于降低電力損耗。
此外，今年5月，東海炭素與Soitec建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，東海炭素將利用其在多晶碳化硅方面的技術(shù)和制造能力去配合Soitec SmartSiC的生產(chǎn)，并計劃從2025年開始全面出貨、投入量產(chǎn)。
NanoCMS：SiC粉料加工廠開始正式運營
韓媒報道指出，韓國半導體材料公司NanoCMS已于近日完成了新一代半導體碳化硅加工設施的建設，并于本月開始正式運營。
今年4月份，NanoCMS計劃投資30億韓元（約1580萬元人民幣），建設功率半導體晶圓材料的加工設施。目前，該公司已經(jīng)能夠通過最新的加工技術(shù)高精度地加工碳化硅粉料。新工廠的投產(chǎn)預計，將每年加工180噸功率半導體芯片材料，滿足韓國乃至全球市場對高性能電力電子和半導體材料的高需求。
據(jù)悉，Nano CMS還與盛新材料簽訂了價值5億韓元的供貨合同，后者成立于2020年，是一家專門生產(chǎn)第三代半導體上游碳化硅襯底和外延的制造商。
資料顯示，Nano CMS主要開發(fā)和生產(chǎn)納米無機材料、納米金屬化合物、有機磷光體等納米材料，公司主要產(chǎn)品可分為防偽材料、功率半導體材料和生物檢測產(chǎn)品三大類。其中，功率半導體材料包含碳化硅顆粒、碳化硅晶錠和6英寸導電型碳化硅晶圓。
碳化硅大受歡迎
近年來，受電動汽車等下游市場推動，碳化硅功率器件市場邁入上升周期，也因此大受市場追捧。從特性上看，相較于硅，碳化硅具備禁帶寬度大、擊穿場強高、電子飽和速度高、導熱系數(shù)高等優(yōu)異的物理性質(zhì)。
碳化硅功率器件應用在新能源汽車、軌道交通、光伏發(fā)電、智能電網(wǎng)、航空航天等領域，其中新能源汽車應用占比最高。目前，碳化硅器件在EV/HEV上主要用于功率控制單元、逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、車載充電器等。
產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)上，碳化硅關(guān)鍵部分主要集中在襯底和外延，根據(jù)CASA數(shù)據(jù)，兩者占成本比例合計70%，其中，襯底制造技術(shù)壁壘最高，成本占比高達47%，是最核心環(huán)節(jié)。
從SiC襯底尺寸發(fā)展上看，6英寸產(chǎn)品已實現(xiàn)商用化，近年來產(chǎn)業(yè)由6英寸加速向8英寸轉(zhuǎn)型。外延片上面，6英寸產(chǎn)品也已實現(xiàn)商用化，并有部分8英寸產(chǎn)品進入商用階段。
近年來，意法半導體、Wolfspeed、英飛凌、羅姆、安森美、三安光電、三菱電機等各大廠商加大碳化硅襯底外延產(chǎn)能，碳化硅襯底出現(xiàn)了價格下滑現(xiàn)象，有業(yè)界人士認為，汽車是碳化硅最主要的應用市場之一，當主機廠降本壓力與日俱增，碳化硅器件廠商也難逃控本的命運。碳化硅器件上游的襯底與外延等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)也將面臨技術(shù)革新和“價格戰(zhàn)”的挑戰(zhàn)。
而整體來看，碳化硅市場正處于高速邁進階段，據(jù)TrendForce集邦咨詢《2024全球SiC Power Device市場分析報告》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，預估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美金。（來源：全球半導體觀察）
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