碳化硅技術(shù)進(jìn)展，全球8英寸晶圓生產(chǎn)線布局全解析

新能源汽車、能源轉(zhuǎn)型、人工智能等領(lǐng)域的快速發(fā)展，顯著推動(dòng)了碳化硅（SiC）需求的增長，終端對(duì)于SiC降本的訴求也在不斷增強(qiáng)。而在SiC產(chǎn)業(yè)鏈中，SiC襯底成本在整個(gè)成本結(jié)構(gòu)中占比最高，因此具有成本優(yōu)勢的大尺寸襯底逐漸受到業(yè)界的高度期待。

目前，6英寸SiC襯底仍占據(jù)主流市場，但8英寸襯底正在逐步滲透。與6英寸襯底相比，8英寸SiC襯底的成本可降低約35%，且能夠切割出更多晶片，邊緣浪費(fèi)更少，使得材料的有效利用率大幅提升。因此國內(nèi)外廠商均在加速研發(fā)、擴(kuò)產(chǎn)，進(jìn)軍8英寸碳化硅。

據(jù)相關(guān)新聞報(bào)道，近年來，國際功率半導(dǎo)體巨頭已經(jīng)頻頻聯(lián)手國產(chǎn)碳化硅襯底、材料等環(huán)節(jié)企業(yè)，加速發(fā)展8英寸碳化硅。這一趨勢背后既反映了國際龍頭對(duì)中國碳化硅襯底廠商技術(shù)進(jìn)步的認(rèn)可，另一方面也是看中中國新能源市場機(jī)遇，尋求本地化供應(yīng)。

下面為大家介紹一下全球碳化硅8寸晶圓廠建設(shè)進(jìn)度。

Infineon英飛凌

英飛凌在2024年8月8日宣布，其位于馬來西亞居林的8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠一期項(xiàng)目正式啟動(dòng)運(yùn)營。項(xiàng)目投資額20億歐元，重點(diǎn)生產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體，同時(shí)也涵蓋部分氮化鎵外延生產(chǎn)。

英飛凌在社交平臺(tái)上官宣，該廠將于今年底開始生產(chǎn)碳化硅產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2025年可實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。英飛凌于2022年2月宣布斥資20億歐元，在馬來西亞居林工廠建設(shè)第三廠區(qū)，后又于2023年8月宣布再投入50億歐元進(jìn)行擴(kuò)建，總投資額上升到70億歐元。一期項(xiàng)目以碳化硅為主力，還將包括氮化鎵外延；二期投資額將打造全球最大、最高效的8英寸碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠。

Silan士蘭微

2024年6月18日，士蘭微電子在廈門市海滄區(qū)正式啟動(dòng)了國內(nèi)首條8英寸碳化硅（SiC）功率器件芯片制造生產(chǎn)線項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱為：“士蘭集宏”，總投資高達(dá)120億人民幣。

該項(xiàng)目將分兩期建設(shè)，旨在形成年產(chǎn)72萬片8英寸SiC功率器件芯片的生產(chǎn)能力。第一期項(xiàng)目投資70億元，預(yù)計(jì)在2025年第三季度末完成初步通線，并在第四季度實(shí)現(xiàn)試生產(chǎn)，目標(biāo)年產(chǎn)2萬片。2026年至2028年間，士蘭微計(jì)劃持續(xù)提升產(chǎn)能，最終實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)42萬片的目標(biāo)。

Onsemi安森美

在2024年8月6日，安森美宣布將于今年晚些時(shí)候?qū)?00毫米（8英寸）碳化硅晶圓進(jìn)行認(rèn)證，并于2025年投產(chǎn)。

安森美總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury表示：“我們?nèi)匀辉诔覀兯f的今年將獲得 8 英寸資格的軌道上，這就是我談?wù)撡Y格的時(shí)候，它是一直通過晶圓廠的基板。因此，這將在今年獲得資格，明年開始營收符合我們的預(yù)期。正如我們最近與大眾汽車集團(tuán)的供應(yīng)協(xié)議所反映的那樣，隨著我們與歐洲、北美和中國的全球領(lǐng)先原始設(shè)備制造商一起提高產(chǎn)量，我們還繼續(xù)加強(qiáng)我們?cè)谄囶I(lǐng)域的碳化硅地位。”

Wolfspeed

在2024年3月26日，Wolfspeed旗下耗資50億美元（折合人民幣約361億元）的8英寸碳化硅（SiC）制造中心宣告封頂。這座工廠位于美國北卡羅來納州的查塔姆縣，是Wolfspeed全球產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃的一部分，預(yù)計(jì)將在2025年上半年開始生產(chǎn)。一旦全面運(yùn)營，這座工廠將顯著提升Wolfspeed的SiC襯底產(chǎn)量，預(yù)計(jì)將使SiC襯底產(chǎn)量擴(kuò)大10倍，滿足電動(dòng)汽車、電信設(shè)備、能源轉(zhuǎn)型、人工智能等領(lǐng)域?qū)iC的需求。此外，該工廠的建設(shè)和運(yùn)營也將為當(dāng)?shù)貛斫?jīng)濟(jì)利益和就業(yè)機(jī)會(huì)。

同時(shí)Wolfspeed已在美國紐約的莫霍克谷中擁有全球首家且最大的8英寸SiC 工廠，這家工廠于2022年4月正式開業(yè)，總投資為10億美元（約合人民幣71.2億），占地面積為55英畝，主要生產(chǎn)8英寸SiC晶圓。

ST意法半導(dǎo)體|三安光電

2023年6月7日，意法半導(dǎo)體宣布將與三安光電在中國重慶合作建設(shè)一座新的8英寸碳化硅器件合資制造廠，預(yù)計(jì)2025年第四季度開始投產(chǎn)，并將在2028年全面建成。該工廠將采用意法半導(dǎo)體的SiC專利制造工藝，專注于為意法半導(dǎo)體生產(chǎn)碳化硅器件，旨在支持中國汽車電氣化、工業(yè)電力和能源領(lǐng)域的快速增長需求。項(xiàng)目總投資約32億美元，其中未來五年的資本支出預(yù)計(jì)為24億美元，資金來源包括公司自有資金、重慶政府支持以及外部貸款。

此外，三安光電計(jì)劃獨(dú)資在重慶設(shè)立一座8英寸碳化硅襯底工廠，投資約70億元，以配套支持合資工廠的生產(chǎn)需求。該工廠將專注于碳化硅襯底的制造，雙方將簽訂長期供應(yīng)協(xié)議。合資項(xiàng)目公司暫定名為“三安意法半導(dǎo)體(重慶)有限公司”，三安光電全資子公司湖南三安持股51%，意法半導(dǎo)體（中國）投資有限公司持股49%。達(dá)產(chǎn)后，合資工廠每周將具備生產(chǎn)10000片8吋碳化硅晶圓的能力，預(yù)計(jì)年?duì)I收可達(dá)170億元人民幣。

Rohm羅姆

根據(jù)2023年7月13日的消息，羅姆宣布計(jì)劃在2024年末開始在其位于日本宮崎縣的工廠生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底，該工廠原為出光興產(chǎn)旗下，后被羅姆收購并改造成碳化硅功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地。羅姆的目標(biāo)是到2030財(cái)年將其碳化硅產(chǎn)能提升至2021財(cái)年的35倍，并且計(jì)劃在2027年度結(jié)束前累計(jì)對(duì)SiC功率半導(dǎo)體事業(yè)投資5,100億日元。

三菱電機(jī)

三菱電機(jī)的8英寸SiC晶圓廠建設(shè)進(jìn)度正在按計(jì)劃推進(jìn)。根據(jù)2024年6月4日的消息，三菱電機(jī)在業(yè)績說明會(huì)上宣布，為響應(yīng)市場需求，位于熊本縣的SiC晶圓廠將提前開始運(yùn)營。原計(jì)劃于2026年4月開始運(yùn)營的工廠，現(xiàn)在預(yù)計(jì)將在2025年11月開始運(yùn)營，提前了大約5個(gè)月。

三菱電機(jī)在2023年3月宣布了約1000億日元（約合46億人民幣）的投資計(jì)劃，主要用于建設(shè)新的8英寸SiC晶圓廠，并加強(qiáng)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)施。新工廠將位于熊本縣石井地區(qū)，并計(jì)劃引入具有先進(jìn)能源效率和高自動(dòng)化生產(chǎn)效率的潔凈室。此外，三菱電機(jī)還計(jì)劃加強(qiáng)其6英寸SiC晶圓的生產(chǎn)設(shè)施，以滿足當(dāng)前市場需求。

三菱電機(jī)的目標(biāo)是到2030財(cái)年將功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)中SiC的銷售額比例提高到30%以上，并且與2022年相比，公司2026年的晶圓產(chǎn)能將擴(kuò)大約5倍。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

全球8英寸碳化硅晶圓的生產(chǎn)進(jìn)程正在穩(wěn)步推進(jìn)，各大廠商的戰(zhàn)略布局將為未來的市場競爭奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，碳化硅市場正在迎來一個(gè)新的發(fā)展高峰。這些新建與擴(kuò)建項(xiàng)目不僅將在未來幾年內(nèi)逐步釋放8英寸產(chǎn)品的產(chǎn)能，也將為整個(gè)行業(yè)帶來技術(shù)和工藝的持續(xù)進(jìn)步。從長遠(yuǎn)來看，碳化硅技術(shù)的成熟與普及也將進(jìn)一步推動(dòng)新能源汽車、工業(yè)電力以及人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展。

國內(nèi)外企業(yè)的積極投入表明，碳化硅作為下一代功率半導(dǎo)體材料，其重要性已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。隨著2025年后各大工廠的陸續(xù)投產(chǎn)，市場對(duì)高效能、高可靠性的8英寸碳化硅器件需求將會(huì)顯著提升，進(jìn)一步加速行業(yè)的升級(jí)換代。