8英寸碳化硅襯底/外延，全球量產(chǎn)大比拼

過去幾年，隨著碳化硅（SiC）器件在電動汽車和光伏等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，市場需求迎來爆發(fā)式增長。在此背景下，全球6英寸碳化硅襯底/外延生產(chǎn)能力快速擴張。

然而，由于前期過度投資，碳化硅材料開始出現(xiàn)供過于求的現(xiàn)象，且下游電動汽車率先進入競爭性降價，國產(chǎn)碳化硅相關(guān)的產(chǎn)品從襯底、外延、器件、模組等產(chǎn)品紛紛大幅降價。據(jù)行業(yè)人士透露：兩年前，全球領(lǐng)先的碳化硅材料企業(yè)Wolfspeed，其主流的6英寸碳化硅晶圓售價為1500美元，而現(xiàn)在有些國產(chǎn)供應(yīng)商的報價低至500美元甚至更低。

與此同時，全球范圍內(nèi)對8英寸碳化硅襯底/外延片的研發(fā)與量產(chǎn)投入持續(xù)攀升。8英寸碳化硅晶圓的推出能夠有效降低器件生產(chǎn)的成本，對推動碳化硅材料在更多領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，緩解當前供過于求的市場矛盾，以及重塑碳化硅產(chǎn)業(yè)競爭格局也有著重大意義。

與非網(wǎng)統(tǒng)計了國內(nèi)外頭部半導體材料廠商在8英寸碳化硅襯底/外延片的量產(chǎn)情況，見下表：筆者梳理的同時也發(fā)現(xiàn)個別企業(yè)在資本熱衷碳化硅材料大發(fā)展背景下的一些反常行為。

數(shù)源：公開數(shù)據(jù)整理

海外企業(yè)，2025年大規(guī)模上量

Wolfspeed，全面轉(zhuǎn)向8英寸

早在2015年，Wolfspeed便率先成功研發(fā)8英寸碳化硅襯底，引發(fā)全球碳化硅行業(yè)技術(shù)升級熱潮。2023年Wolfspeed的碳化硅襯底年產(chǎn)能為107萬片（6英寸等效），2024年公司原計劃年產(chǎn)能提升至160萬片。

當前，Wolfspeed在美國的工廠已實現(xiàn)8英寸碳化硅襯底的穩(wěn)定量產(chǎn)，是量產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓的先行廠商。

Wolfspeed美國北卡羅來納州達勒姆工廠原主要生產(chǎn)6英寸碳化硅材料、晶圓，但由于虧損原因，公司在2024年11月披露啟動耗資4.5億美元的設(shè)施關(guān)閉和整合計劃，計劃關(guān)閉其6英寸碳化硅產(chǎn)能，并裁員1000人，重心向8英寸晶圓業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。其達勒姆Building 10 Materials工廠用于8英寸碳化硅襯底生產(chǎn)。

2024年6月，Wolfspeed宣布其美國紐約Mohawk Valley（莫霍克谷）8英寸碳化硅器件工廠已經(jīng)實現(xiàn)了20%的產(chǎn)能利用率。達勒姆Building 10 Materials工廠已實現(xiàn)其8英寸碳化硅襯底產(chǎn)能目標，可以支持莫霍克谷工廠??在2024年實現(xiàn)25%的晶圓產(chǎn)能利用率。

Wolfspeed位于美國北卡羅來納州查塔姆JP工廠斥資50億美元建設(shè)，主要生產(chǎn)8英寸碳化硅晶錠及襯底，預(yù)計在2025年上半年開始生產(chǎn)，竣工達產(chǎn)后，將使Wolfspeed的碳化硅襯底產(chǎn)量擴大10倍。

另外，因為面臨6英寸碳化硅晶圓需求下降，2025年1月消息，Wolfspeed關(guān)閉了美國得克薩斯州工廠，預(yù)計將裁撤75個工作崗位。

值得關(guān)注的是，Wolfspeed作為全球碳化硅材料龍頭企業(yè)，其2025財年中報顯示仍然處于大幅虧損的狀態(tài)，隨著公司全面轉(zhuǎn)向8英寸碳化硅產(chǎn)品，需要繼續(xù)提升新工廠的利用率，以降低成本，緩解虧損壓力。

羅姆，福岡筑后工廠2025年大規(guī)模量產(chǎn)8英寸器件

羅姆計劃在未來幾年向8英寸平臺過渡以及推出新一代功率碳化硅器件和模塊，大幅提升功率碳化硅業(yè)務(wù)收入。

宮崎第二工廠是羅姆通過其子公司Lapis半導體，從Solar Frontier收購了國富工廠的資產(chǎn)，并將其改造為8英寸碳化硅制造工廠，該工廠已于2024線11月底開始試運行。宮崎第二工廠生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底，主要供公司內(nèi)部使用，預(yù)計在2025年投產(chǎn)。

福岡筑后工廠主要生產(chǎn)碳化硅功率半導體，包括8英寸碳化硅晶圓，羅姆計劃從2025年開始大規(guī)模量產(chǎn)。在福岡筑后工廠生產(chǎn)8英寸SiC MOSFET產(chǎn)品，這將進一步提升生產(chǎn)效率和成本競爭力。

此外，羅姆原計劃2025財年將碳化硅功率半導體的產(chǎn)能提高至2021財年的6.5倍，但該目標將延遲一年實現(xiàn)。

Soitec，Bernin 4新工廠2024年開始遷移到8英寸晶圓生產(chǎn)

Soitec是一家法國跨國半導體材料制造商。Soitec與Resonac于2024年9月簽署協(xié)議，共同開發(fā)8英寸碳化硅鍵合襯底。Soitec利用其獨特的SmartSiC?技術(shù)，將高質(zhì)量的碳化硅單晶襯底與多晶碳化硅襯底鍵合，從而生產(chǎn)出高性能的8英寸碳化硅鍵合襯底。Soitec的SmartSiC?技術(shù)通過將高質(zhì)量單晶碳化硅薄層鍵合到多晶碳化硅支撐襯底上，能夠顯著提高生產(chǎn)效率，并降低材料成本。

Soitec的Bernin 4工廠是其重要的半導體材料生產(chǎn)基地，專注于生產(chǎn)SmartSiC?襯底，主要用于電動汽車市場。Bernin 4新工廠于2023年9月落成，初期主要生產(chǎn)6英寸碳化硅襯底，計劃從2024年開始遷移到8英寸生產(chǎn)。預(yù)計到2028年，該工廠預(yù)計年產(chǎn)量將達到50萬片SmartSiC?襯底。

Coherent，2024年9月推出8英寸碳化硅外延晶片

Coherent（原II-VI）是全球少數(shù)幾家具備完整垂直整合碳化硅制造能力的公司之一，該公司生產(chǎn)碳化硅晶圓和外延片，還涉足功率器件和模塊的生產(chǎn)。

2022年7月報道，在賓夕法尼亞州和瑞典大規(guī)模擴建工廠，計劃到2027年賓夕法尼亞州工廠6英寸和8英寸碳化硅襯底年產(chǎn)量達到100萬片（6英寸等效）。這是該公司此前宣布的未來10年對碳化硅投資10億美元計劃的一部分。

2024年9月27日，Coherent宣布推出其8英寸碳化硅外延晶片（SiC epi-wafers），目前可出貨的產(chǎn)品包括350微米和500微米厚度的襯底和外延片。這些8英寸碳化硅外延晶片采用了尖端的厚度和摻雜均勻性設(shè)計，樹立了新的行業(yè)標準。

值得一提的是，2025年1月16日，美國商務(wù)部與相關(guān)公司簽署了一份不具約束力的初步條款備忘錄（PMT），根據(jù)《芯片與科學法案》，擬提供高達7900萬美元的直接資金。這筆擬議的芯片法案資金將用于支持相關(guān)公司在賓夕法尼亞州伊斯頓市現(xiàn)有制造工廠的擴建。旨在提高6英寸和8英寸碳化硅襯底的產(chǎn)能。

Resonac，山形工廠預(yù)計2025年三季度竣工

2023年初，Resonac宣布將在日本擴產(chǎn)碳化硅外延片，擴充產(chǎn)能后，將具備月產(chǎn)約5萬片6英寸碳化硅外延片產(chǎn)能，使產(chǎn)量在2026年前增至現(xiàn)在的約5倍。

2024年9月，Resonac宣布在日本山形縣東根市生產(chǎn)功率半導體用碳化硅襯底及外延的新大樓，已開始動工。該碳化硅晶圓廠建筑面積約為5832平方米，預(yù)計竣工時間為2025年第三季度?；诖藬U產(chǎn)項目，Resonac將在2025年開始量產(chǎn)8英寸碳化硅襯底。

值得關(guān)注的是，2024年9月24日，Resonac在官網(wǎng)宣布，其與Soitec簽署了一項合作協(xié)議，雙方將共同開發(fā)用于功率半導體的8英寸碳化硅鍵合襯底。在這次共同開發(fā)中，Resonac將向Soitec提供碳化硅單晶，Soitec將使用這些單晶制造碳化硅鍵合襯底。

根據(jù)此前Soitec公司數(shù)據(jù)，碳化硅鍵合襯底的材料成本相較于單晶碳化硅襯底片可以下降2/3以上，如果考慮過程中的生產(chǎn)加工費用，碳化硅鍵合襯底的綜合成本相較于一片單晶碳化硅襯底片下降幅度也可達50%以上。

住友金屬，2024年9月向客戶發(fā)送樣品認證

2024年9月27日，住友金屬及其全資子公司Sicoxs Coparation宣布，將在Sicoxs的Ohkuchi工廠建設(shè)一條新的8英寸SiCkrest大規(guī)模生產(chǎn)線，SiCkrest為直接鍵合的碳化硅襯底。

住友金屬已經(jīng)開始銷售6英寸SiCkrest產(chǎn)品，并且其直接鍵合技術(shù)已經(jīng)獲得許可。而在8英寸方面，盡管公司在2022年7月做出了投資開發(fā)線的決策，但直到2024年9月才開始向客戶發(fā)送樣品進行認證。

住友金屬預(yù)計，隨著8英寸襯底生產(chǎn)線的建成，到2025財年下半年，鍵合碳化硅襯底的月產(chǎn)能將超過1萬片（6英寸等效）。

國內(nèi)企業(yè)，雖遲但快

三安光電，2025年上量

三安光電和意法半導體于2023年6月共同宣布在重慶成立8英寸碳化硅晶圓合資制造廠（安意法半導體有限公司，簡稱安意法），生產(chǎn)碳化硅外延、芯片。2025年3月安意法8英寸碳化硅晶圓廠正式通線，該合資廠預(yù)計將在2025年四季度投產(chǎn)，屆時將成為國內(nèi)首條8英寸車規(guī)級碳化硅功率芯片規(guī)?；慨a(chǎn)線，預(yù)計2028年達產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓10000片/周。

2023年7月湖南三安全資公司重慶三安成立，重慶三安與安意法坐落在同一園區(qū)內(nèi)，生產(chǎn)8英寸碳化硅襯底，達產(chǎn)后年產(chǎn)48萬片，目前產(chǎn)量為1000片/月。重慶三安將為安意法獨家提供8英寸碳化硅襯底，而封裝測試將在意法半導體國內(nèi)工廠完成，形成一條完整的中國本地化8英寸碳化硅供應(yīng)鏈。

晶盛機電，產(chǎn)能爬坡
2023年11月4日，晶盛機電舉行“年產(chǎn)25萬片6英寸、5萬片8英寸碳化硅襯底片項目”簽約暨啟動儀式，項目建設(shè)期2年，項目總投資21.2億元。公司自2017年開始碳化硅晶體生長設(shè)備和工藝的研發(fā)，相繼成功開發(fā)6英寸、8英寸碳化硅晶體和襯底片，是國內(nèi)為數(shù)不多能供應(yīng)8英寸碳化硅襯底的企業(yè)。

目前公司正推進8英寸襯底的產(chǎn)能爬坡，并成功拓展海外市場，計劃2025年內(nèi)將8英寸襯底產(chǎn)能提升至每月5000片，并持續(xù)優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)，推動國產(chǎn)碳化硅襯底在高壓、高頻應(yīng)用場景的規(guī)?；涞亍?/p>

世紀金芯，2024-2026年交付大訂單

世紀金芯成立于2019年12月，致力于第三代半導體碳化硅功能材料研發(fā)與生產(chǎn)。

2024年2月世紀金芯合肥工廠8英寸碳化硅加工線正式貫通并進入小批量生產(chǎn)，2024年7月可實現(xiàn)批量生產(chǎn)交付。

2024年4月，世紀金芯與日本某客戶簽訂碳化硅襯底訂單。按照協(xié)議約定，世紀金芯將于2024年、2025年、2026年連續(xù)三年向該客戶交付8英寸碳化硅襯底共13萬片，訂單價值約2億美元。

據(jù)悉，公司6英寸碳化硅襯底片已與國內(nèi)幾家頭部外延及晶圓廠商達成訂單合作；公司8英寸碳化硅襯底片與國內(nèi)客戶HT、ZDK某單位均已完成多批次產(chǎn)品驗證，國際市場正在與臺灣HY、JJ、韓國GJ實驗室、SX進行產(chǎn)品驗證，有望形成訂單。

天科合達，2024年11月啟動8英寸碳化硅襯底項目

北京天科合達半導體股份有限公司成立于2006年9月，由新疆天富集團和中國科學院物理研究所共同設(shè)立，是國內(nèi)首家專業(yè)從事第三代半導體碳化硅晶片研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家級高新技術(shù)企業(yè)。

江蘇一期項目2019年末投產(chǎn)，年產(chǎn)4-8英寸碳化硅襯底4+3萬片；

江蘇徐州二期項目2024年下半年投產(chǎn)，年產(chǎn)6英寸碳化硅襯底16萬片；

深圳第三代半導體產(chǎn)業(yè)園2024年投產(chǎn)，襯底和外延產(chǎn)能達25萬片；

北京一期2023年投產(chǎn)，6英寸導電型碳化硅晶片約為8.2萬片，6英寸半絕緣型碳化硅晶片約為3.8萬片；

2024年11月，天科合達在北京啟動了“第三代半導體碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)二期項目”，旨在打造智能化生產(chǎn)線，量產(chǎn)8英寸碳化硅襯底。該項目投產(chǎn)后，預(yù)計年產(chǎn)8英寸導電型碳化硅襯底13.5萬片。

天岳先進，臨港工廠正在推進

天岳先進成立于2010年，是一家專注于第三代半導體碳化硅襯底研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。目前公司8 英寸碳化硅襯底已經(jīng)率先實現(xiàn)海外客戶批量銷售。

其濟南工廠2023年產(chǎn)能從6英寸半絕緣型調(diào)整為導電型，預(yù)估產(chǎn)能25萬片；

上海臨港工廠一期2024年投產(chǎn)，實現(xiàn)年產(chǎn)30萬片6英寸導電型碳化硅襯底。二期8英寸碳化硅襯底擴產(chǎn)計劃正在推進，總體產(chǎn)能規(guī)劃約60萬片。

上海臨港工廠二期8英寸碳化硅襯底擴產(chǎn)計劃正在推進中，預(yù)計將分階段達到規(guī)劃中的8英寸襯底產(chǎn)能，持續(xù)構(gòu)建公司長遠發(fā)展競爭力。

值得關(guān)注的是，天岳先進正準備在H股上市募集資金計劃用于（包括但不限于）：持續(xù)擴張國內(nèi)外8英寸或更大尺寸襯底產(chǎn)能，提升現(xiàn)有產(chǎn)能的生產(chǎn)效率；加強技術(shù)研發(fā)，保持創(chuàng)新領(lǐng)先性，豐富產(chǎn)品組合和營運資金及其他一般企業(yè)用途。

科友半導體，推進8英寸碳化硅襯底量產(chǎn)

科友半導體成立于2018年5月，是一家專注于第三代半導體裝備研發(fā)、襯底制作、器件設(shè)計、科研成果轉(zhuǎn)化的國家級高新技術(shù)企業(yè)。

2023年3月，科友半導體在哈爾濱打造的產(chǎn)、學、研一體化的第三代半導體產(chǎn)學研聚集區(qū)正式投產(chǎn)，鋪設(shè)年產(chǎn)能5萬片碳化硅襯底加工產(chǎn)線并順利通線，穩(wěn)步擴充電阻長晶爐臺數(shù)，建成8英寸碳化硅襯底中試線，并成功實現(xiàn)我國首批8英寸碳化硅襯底小規(guī)模量產(chǎn)和出貨簽約。

公司2024年的規(guī)劃是推進8英寸碳化硅襯底量產(chǎn)及下游驗證，與更多下游客戶簽訂襯底供應(yīng)長單；加快二期擴產(chǎn)建設(shè)，擴充襯底產(chǎn)能達到年產(chǎn)35萬片。

多家本土廠商具備8英寸碳化硅外延片量產(chǎn)能力

天域半導體，2025年底總產(chǎn)能接近80萬片

天域半導體是中國首批實現(xiàn)4英寸及6英寸碳化硅外延片量產(chǎn)的公司之一，也是中國首批擁有量產(chǎn)8英寸碳化硅外延片能力的公司。據(jù)弗若斯特沙利文的資料，公司在中國碳化硅外延片市場的市場份額于2023年達38.8%（以收入計）及38.6%（以銷量計），在全球天域半導體以收入及銷量計的外延片市場份額均約為15%，位列全球前三。

截至2024年上半年，公司的4英寸、6英寸、8英寸碳化硅外延片的銷售占比分別為0.7%、97.6%和0.7%。

2024年10月底，天域半導體的年度產(chǎn)能達到了約42萬片6英寸和8英寸外延片，預(yù)計到2025年底將新增約38萬片的生產(chǎn)能力，使總產(chǎn)能接近80萬片/年。此外，為了更好地服務(wù)海外客戶，天域半導體還計劃在東南亞地區(qū)擴大生產(chǎn)規(guī)模。

瀚天天成，8英寸碳化硅外延晶片廠房完工

瀚天天成為半導體外延晶片提供商，主要從事碳化硅外延晶片的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，產(chǎn)品用于制備碳化硅功率器件。公司是國內(nèi)首家實現(xiàn)商業(yè)化3英寸、4英寸和6英寸碳化硅外延晶片批量供應(yīng)的生產(chǎn)商，同時也是國內(nèi)少數(shù)獲得汽車質(zhì)量認證（IATF 16949）的碳化硅外延生產(chǎn)商之一。瀚天天成的產(chǎn)品以導電型同質(zhì)外延片為主，主要產(chǎn)品為6英寸和4英寸碳化硅外延晶片，以6英寸碳化硅外延晶片為主，2023年末，瀚天天成的月產(chǎn)能約4萬片。

根據(jù)CASA統(tǒng)計數(shù)據(jù)，按外銷市場和自供市場全出貨量統(tǒng)計（等效6英寸），公司2022年全球市場占有率約為19%；按外銷市場出貨量統(tǒng)計（等效6英寸），公司2022年全球市場占有率約為38%。

2025年2月28日，瀚天天成董事長趙建輝曾對外透露，公司的8英寸碳化硅外延晶片廠房建設(shè)已全部完工。目前，設(shè)備購置工作正在緊鑼密鼓地進行中，預(yù)計在3月份完成。

瀚天天成在2023年12月提交在科創(chuàng)板的上市募資申請，擬募資金額約35億元，主要用于年產(chǎn)80萬片6-8英寸碳化硅外延晶片產(chǎn)業(yè)化項目、技術(shù)中心建設(shè)項目以及補充流動資金。但該申請在2024年6月被終止審核。

此外，本土廠商百識電子、希爾半導體也具備具備8英寸碳化硅外延片量產(chǎn)能力。

個別企業(yè)的反常行為

過去幾年，碳化硅襯底/外延片市場因其在新能源汽車、光伏等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力，受到資本的熱捧。然而，隨著市場的快速擴張，也出現(xiàn)了一些企業(yè)的反常行為。

筆者在梳理相關(guān)數(shù)據(jù)的過程中，發(fā)現(xiàn)一家以字母“L”打頭的企業(yè)多次募集資金擬投向碳化硅項目，但存在募集資金后變更資金用途、建設(shè)緩慢的情況。

該公司“2021年度非公開發(fā)行股票募集資金申請”在2022年5月被核準，募集凈資金25.12億元，其中19.4億元投向“第三代功率半導體（碳化硅）產(chǎn)業(yè)園項目”，4.45億元投向“大尺寸碳化硅襯底片研發(fā)中心項目”，1.27億元補充流動資金。募集資金于2022年6月30日到位，但截至2024年9月30日，“第三代功率半導體（碳化硅）產(chǎn)業(yè)園項目”、“大尺寸碳化硅襯底片研發(fā)中心項目”分別累計使用0.99億元、0.54億元。歷經(jīng)兩年多的時間，“第三代功率半導體（碳化硅）產(chǎn)業(yè)園項目”實施進度實在是緩慢得讓人費解。

要知道上述項目原預(yù)定可使用狀態(tài)的時間是2024年6月30日，后又向后調(diào)整兩年。公司公告的理由是：“受整體宏觀經(jīng)濟波動，項目實施過程中關(guān)于建設(shè)、調(diào)試、生產(chǎn)等方面的不確定性，以及碳化硅行業(yè)市場環(huán)境變化等因素影響?！?/strong>