2025 年被譽為 “8 英寸碳化硅元年”,是全球 8 英寸碳化硅芯片廠試產與量產爬坡的攻堅之年。眾多企業(yè)紛紛加大在 8 英寸碳化硅領域的投入,例如中國的士蘭微、芯聯(lián)集成、湖南三安、方正微等企業(yè),以及國際上的意法半導體、安森美等廠商都在積極布局 8 英寸碳化硅產線。
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中國企業(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線項目總投資 120 億元,分兩期建設。一期項目總投資 70 億元,達產后年產 42 萬片 8 英寸碳化硅功率器件芯片。兩期全部建成投產后,將形成年產 72 萬片 8 英寸碳化硅功率器件芯片的生產能力。目前該項目一期正在進行上部結構施工,預計 2025 年一季度封頂,四季度末初步通線,2026 年一季度進行試生產。
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 / 年的生產規(guī)模。目前芯聯(lián)集成正在加快推動國內首條 8 英寸 SiC MOSFET 生產線建設,爭取在 2025 年內提早實現(xiàn)量產,成為國內首家實現(xiàn)規(guī)模量產的 8 英寸 SiC MOSFET 企業(yè)。
湖南三安:湖南三安 SiC 項目總投資高達160 億人民幣,旨在打造 6 英寸 / 8 英寸兼容 SiC 全產業(yè)鏈垂直整合量產平臺。項目達產后,將具備年產 36 萬片 6 英寸 SiC 晶圓、48 萬片 8 英寸 SiC 晶圓的制造能力。預計到 2024 年 12 月,M6B 將實現(xiàn)點亮通線,8 英寸 SiC 芯片將正式投產,湖南三安半導體將正式轉型為 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 生產線原預計 2024 年底通線,長遠規(guī)劃產能 6 萬片 / 月。其 Fab1 當前已實現(xiàn) SiC 產能 9000 片 / 月(6 英寸),預計 2025 年將具備 16.8 萬片 / 年車規(guī) SiC MOS 生產能力。
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競爭原因
市場需求增長:隨著新能源汽車、光儲充、軌道交通以及智能電網(wǎng)等領域的快速發(fā)展,對碳化硅芯片的需求不斷增加。據(jù)市場調研機構 Yole 預測,到 2029 年,碳化硅功率器件市場規(guī)模將達到 100 億美元,2023-2029 年年均復合增長率為 25%。
技術進步支撐:近年來,中國在碳化硅襯底和外延制備技術方面取得了顯著進展,不斷縮小與國際先進水平的差距,為 8 英寸碳化硅產線的建設提供了堅實的技術支撐。
政策支持有力:中國政府高度重視半導體產業(yè)的發(fā)展,出臺了一系列政策措施支持碳化硅等寬禁帶半導體材料的研發(fā)和產業(yè)化,為 8 英寸碳化硅產線的建設提供了有力的政策保障和資金支持。
應用領域不斷拓展:在工業(yè)電機、變頻器、電源等領域,8 英寸碳化硅生產線產品的應用逐漸增加。碳化硅器件能夠提高工業(yè)設備的效率和可靠性,降低能耗,滿足工業(yè)領域對節(jié)能減排的需求;航空航天領域對高性能、高可靠性的半導體器件有較高需求,8 英寸碳化硅生產線產品具有優(yōu)異的性能,能夠滿足航空航天領域的要求,應用前景廣闊;隨著消費電子產品對高性能、低功耗的追求,8 英寸碳化硅生產線產品在消費電子領域的應用也有望得到拓展,如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等。
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面臨挑戰(zhàn)
技術差距仍存:雖然中國在碳化硅襯底和外延制備技術方面取得了顯著進展,但在器件和模塊制造環(huán)節(jié)與國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,還需要進一步加強技術研發(fā)和創(chuàng)新。
市場競爭激烈:隨著全球碳化硅市場的不斷擴大,越來越多的企業(yè)開始涉足這一領域。國際大廠如意法半導體、安森美等紛紛投資建設新廠,擴充產能,這使得中國企業(yè)在國際市場中面臨著更加激烈的競爭壓力。
(來源先進半導體材料)