SiC襯底，全球大擴產

站在新能源汽車風口，碳化硅起飛了。

在2015年前后，雖然美國、日本、中國等已經開始支持相關研究，但總體而言，碳化硅仍處于小透明階段。隨著2016年“汽車界第一網紅”特斯拉在Model 3中率先采用了以SiC MOSFET為功率模的逆變器，碳化硅也搖身一變，晉升成為半導體界的“小紅人”，法國市場調研Yole公司在2019年預測2020年碳化硅功率半導體的市場規模將達到35億元人民幣。

先來看美國，Wolfspeed作為全球份額遙遙領先的sic襯底廠商，較早開始了SiC 的研發與生產，在2015年就已經商品化了6英寸SiC晶片，并可以小批量供貨。在擴產方面， Wolfspeed也是早早地嗅到了SiC的未來市場，2019年5月，Wolfspeed發布新聞稿表示，作為公司長期增長戰略的一部分，未來 5 年將投資10億美元用于擴大碳化硅產能，在美國總部北卡羅萊納州達勒姆市建造一座采用最先進技術的自動化200mm SiC碳化硅生產工廠和一座材料超級工廠，其中4.5億美元用于North Fab，4.5億美元用于材料超級工廠，1億美元用于伴隨著業務增長所需要的其它投入。消息顯示，此次擴產，Wolfspeed預計其導電型的碳化硅功率器件、絕緣型射頻器件、SiC 襯底產能將分別最大擴大至 2017 財年第一季度的 30 倍。

北卡羅萊納州 Durham Fab作為Wolfspeed碳化硅襯底的主要生產基地，貢獻了全球一半的導電型襯底的產能。就在9月9日，Wolfspeed再次宣布將投入數十億美元在北卡羅來納州查塔姆縣建造一個號稱世界上最大的碳化硅襯底工廠，新工廠計劃建于查塔姆縣，臨近Wolfspeed 已建成的達勒姆碳化硅襯底工廠，一期建設預計將于 2024 年完成。這一投資計劃旨在將 Wolfspeed 在達勒姆園區的現有碳化硅產能提升超 10 倍，主要生產8英寸碳化硅襯底，供應Wolfspeed于今年4月開業的紐約莫霍克谷工廠。

II-VI在成功收購光電廠商Coherent后正式更名為Coherent，但這并沒有影響其在SiC襯底領域的擴產。2021年4月，Coherent表示，為了應對不斷加速的電力電子市場，計劃在未來5到10年內大幅提高在美國的SiC球團和基板的全球產能，5年內將其SiC基板的生產能力提高5到10倍，包括直徑200mm的基板，而Coherent位于福州的新SiC工廠就屬于擴產計劃的一部分。

今年3月7日，Coherent又宣布，正在加快對150 mm和200 mm碳化硅襯底和外延片制造的投資，并在賓夕法尼亞州伊斯頓和瑞典基思塔進行了大規模工廠擴建。不過Coherent也指出，此次投資屬于此前宣布的在未來10年向SIC投資10億美元的一部分。消息顯示，Coherent伊斯頓的150 mm和200 mm碳化硅基板年產量預計到 2027 年將達到 100 萬個 150 mm單位，200 mm基板的比例將隨著時間的推移而增長。Coherent執行官 Sohail Khan表示，伊斯頓工廠將在未來5年內將Coherent的碳化硅基片產量提高至少6倍。

除了Wolfspeed和Coherent兩家外，安森美在去年正式收購SiC襯底廠商GTAT之后，也加入了襯底廠商隊伍。今年8月11日，安森美新罕布什爾州哈德遜的碳化硅工廠剪彩落成，據悉該基地將使安森美2022年底SiC晶圓產能同比增加五倍。安森美執行副總裁兼電源解決方案集團總經理 Simon Keeton 表示，隨著安森美增加基板產能并計劃繼續擴大產能，已經擴建到第二座大樓。在2022年第一季度財報中，安森美也宣布將擴大對GTAT的投資，一方面推動6英寸和8英寸碳化硅基板的產量，另一方面也將在2022年內把碳化硅基板的產能增加四倍。

再來看日本，羅姆的SiC襯底業務主要來自于2009年收購德國SiC襯底和外延片供應商SiCrystal。SiCrystal的首席執行官Robert Eckstein博士在近期透露，SiCrystal的中期目標是每年生產10萬片，并實現九位數的銷售額。據了解，SiCrystal計劃在德國紐倫堡總部擴產，將員工數量擴大到450名左右，并計劃未來將提高年產量由每年10萬片至100萬片，提升其市占率由20%到30%，而目前已生產150mm(6英寸)的晶圓，將自2024年起擴大到生產200mm(8英寸)晶圓。

此外，碳化硅外延片大廠日本昭和電工也多次發表了產能擴充聲明。去年8月，昭和電工發行3519萬股新股，籌得約64.56億人民幣資金，其中約700億日圓（約41.35億人民幣）將用于擴增SiC晶圓等半導體材料產能。從昭和電工公布的計劃投資細則來看，用于碳化硅襯底等擴產的資金約為58億日圓（3.4億人民幣），擴產項目預計2023年12月完工。

韓國方面，SK Siltron也在積極擴大碳化硅晶圓產能，去年九月SK 集團宣布計劃在碳化硅襯底業務上投資 7000 億韓元（約合 38億元人民幣），以期 2025 年成為世界尖端材料市場的龍頭。今年9月，SK Siltron也美國密歇根貝城 6英寸新廠正式建成投產，該晶圓廠主要生產晶錠和襯底等SiC晶圓基材。

據悉，SK Siltron南韓龜尾廠與密歇根新廠產能，下半年 6英寸年產能上看 12 萬片，規模是原先 3 倍，目前持續進行第二期擴建計劃，預計 2025 年完工后年產能將躍增至 50 萬片。目前，SK Siltron 也持續推動 8 英寸基板計劃，目標明年底啟動量產。

歐洲方面，法國 Soitec于今年3月宣布，將在其位于法國貝寧的總部增設新產線，主要致力于制造 150 mm和 200 mm的 SmartSiC 襯底。新產線將使用 Soitec 專利的 SmartCut技術來生產創新型 SmartSiC優化襯底，目前，Soitec 已經與主要的碳化硅器件制造商展開基于 SmartSiC 合作，預測將于 2023 下半年開始實現該產品的盈利。

意法半導體也在積極擴產，據eenewseurope今年年初報道，ST準備建立歐洲碳化硅晶圓超級工廠，該工廠將具備制造設備和制造更大 200 mm SiC 晶圓的能力。2022 年ST資本支出為 34 億美元，其中包括為目前使用 150 mm晶圓的意大利卡塔尼亞和新加坡的 SiC 晶圓廠提供資金。意法半導體副總裁、中國區總經理曹志平在去年透露，ST目標是到2024年，利用Norstel的產能實現碳化硅供應鏈40%的襯底供應完全自主。

露笑科技在今年7月披露，目前公司已經到位280臺長晶爐，預計7月能出產500片至1000片碳化硅襯底片，8月產出1000片至2000片，受限于一些輔料耗材進口方面的影響，預計到今年年底能實現月產能5000片，明年4月份左右能實現月產能萬片。

7月9日，露笑科技披露了非公開發行情況報告書，募集資金25.67億元，將投向第三代功率半導體（碳化硅）產業園項目、大尺寸碳化硅襯底片研發中心項目等。據證券日報報道，  　　露笑科技相關負責人表示，目前公司募集資金已全部到位，下一階段將全力推進產能建設，隨著后端相應的切磨拋進口設備到位，預計能夠在2023年實現年產20萬片的產能規劃。

晶盛機電在去年10月發布定增預案，擬向不超過35名（含）特定對象發行募集資金總額不超過57億元（含本數），其中31.34億元用于碳化硅襯底晶片生產基地項目。今年2月，晶盛機電“碳化硅襯底晶片生產項目”也落戶寧夏，據央廣網報道，該項目總投資50億元，將分兩期建設，一期投資總額33.6億元，建成達產后預計年產6英寸碳化硅晶片40萬片。

東尼電子在2021年4月公布的《2021年度非公開發行A股股票預案》中披露，計劃對年產12萬片碳化硅半導體材料項目投資4.694億元，整個項目預計建設期36個月。9月14日，東尼電子在2022年半年度業績說明會上表示，公司2021年度非公開發行募投項目“年產12萬片碳化硅半導體材料”預計將于2023年11月達產，項目全部投產后將形成年產12萬片SiC的產能。

天科合達在北京、徐州、新疆和深圳布局SiC項目，其中江蘇天科合達半導體項目于2019年年底順利建成投產，項目總投資5億元，可實現年產4至8英寸碳化硅襯底6萬片；北京項目總投資約9.5億元，計劃于今年完工投產，建成后可年產SiC襯底12萬片；新疆項目總投資1億元，預計建成后安裝100臺套單晶生產設備，可達到年產單晶襯底1500錠、單晶原料50噸的規模，今年5月消息預計今年6月竣工達產，不過截至稿件發表前，未有投產消息傳出；深圳項目，則是于去年9月天科合達競得深圳市第三代半導體項目用地，此外并未有過多消息傳出。

據南方日報6月報道，南砂晶圓已經完成6英寸碳化硅襯底批量生產。南砂晶圓總部基地項目于去年9月封頂，總投資9億元，用地面積36.8畝，規劃建筑面積91372.47㎡，項目建成穩定運營后可年產碳化硅各類襯底片和外延片20萬片。

今年3月，江蘇超芯星總投資65億元的第三代半導體碳化硅襯底關鍵技術研發及產業化項目簽約南京，此前超芯星聯合創始人袁振乾曾透露，他們三期擴產規劃已經啟動，規劃產能30-50萬片，是目前產能的15-25倍。

除了上述廠商外，爍科晶體在今年實現了國內首家8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產；合肥世紀金芯年產3萬片6英寸碳化硅單晶襯底項目于今年9月9日正式投產；2021年6月國宏中能年產11萬片碳化硅襯底片項目投產；科友第三代半導體產學研聚集區項目一期于8月18日投用，預計年底全部達產后可形成年產能10萬片6英寸SiC襯底的生產能力；2021年9月，同光晶體年產10萬片碳化硅單晶襯底項目在淶源投產；山西天成半導體預計在2022年內實現6英寸碳化硅襯底產業化…

轉載微信公眾號：半導體材料與工藝設備

聲明：本文版權歸原作者所有，轉發僅為更大范圍傳播，若有異議請聯系我們修改或刪除：zhangkai@cgbtek.comss