前言：
目前，碳化硅市场在欧洲、美国和日本都处于三方面。面对下游需求的持续增长和碳化硅产品的短缺，国内外制造商正在加快研发和扩大生产，进入8英寸碳化硅。
8英寸是国内设备制造商的机会期
今年，国际功率半导体巨头与国内碳化硅衬底、材料等环节的企业频繁合作，加快8英寸碳化硅的发展。
在此背后，一方面是国际领导人对国内碳化硅衬底制造商技术进步的认可，另一方面也是中国新能源市场寻求本地化供应的机遇。
据有关人士介绍，意大利半导体和三安光电在重庆建厂，瞄准中国汽车市场。重庆拥有长安等汽车公司，方便就近客户供应。
据Yole预测，2021~2027年全球碳化硅功率器件市场规模预计将从10.9亿美元增长到62.97亿美元，年均34亿美元％复合增长率。
其中，汽车规级市场是碳化硅最重要的应用场景，预计将从2021年的6.85亿美元增加到2027年的49.86亿美元。
在新能源产业需求强劲的情况下，全球碳化硅产业进入快速增长期，碳化硅衬底仍供不应求。
目前，碳化硅衬底在功率元件中的成本占近50%，因此国际巨头在碳化硅行业的布局上抓住了8英寸的机遇，甚至将大规模生产点提前到今年。
目前，6英寸扩展到8英寸的行业趋势很明显。如果我国国内设备制造商仍大幅提高6英寸衬底设备的生产能力，他们将面临“投产即落后”的问题。
因此，在这一阶段，设备制造商应重点突破和布局8英寸衬底设备的生产能力，以实现弯道超车。
碳化硅市场竞争格局
目前碳化硅衬底市场主要分为三大梯队，行业高度集中。
据智研咨询统计，美国Wolfspeeed公司占据全球市场份额的60%以上，2015年推出8寸碳化硅衬底，位居市场第一梯队；
罗姆等其他海外领军厂商，II-VI、意大利半导体也开展了衬底材料业务。到2021年，它已经具备了8英寸衬底的生产能力。海外龙头厂商和中国衬底行业龙头企业加快了产品研发，产品在世界上的市场份额不断提高，处于第二梯队；
与国外企业相比，国内企业起步较晚，研发进展缓慢。中小型衬底材料制造商的技术正处于参考和改进阶段，属于第三梯队。
国内很多厂家都在破局8英寸
据不完全统计，中国十多家企事业单位正在积极研发硕科晶体、晶盛机电、天岳先进、南砂晶圆、同光股份、天科合达、科友半导体、乾晶半导体、中国科学院物理研究所、山东大学等。
赛微电子、三安光电、露笑科技等也有相关产能。
今年5月，天岳先进、天科合达与英飞凌签约，供应碳化硅6寸衬底，合作制备8寸衬底。
6月，三安光电与意大利半导体联盟升级，耗资32亿美元建设8英寸碳化硅外延及芯片合资代工厂，并计划通过三安光电全资子公司，8英寸碳化硅衬底年产48万片/年，投资70亿元。
中电化合物也宣布了韩国的Power Master签署了一项长期供应8英寸碳化硅材料的协议，预计未来三年碳化硅产能将达到8万块。
6月27日，晶盛机电宣布已成功开发8英寸碳化硅外延设备。在子公司晶瑞8英寸衬底的基础上，实现了8英寸单片碳化硅外延生长设备的自主研发和调试，厚度均匀性在1.5%以内，混合均匀性在4%以内。
国外布局8英寸
Wolfspeed于2022年4月启动了世界上第一家8英寸碳化硅晶圆厂，并于2023年2月宣布计划在德国萨尔州重建8英寸碳化硅厂。新工厂预计将于2023年上半年启动。
2022年3月，Coherent宣布将在美国伊斯顿大规模建设近30万平方英尺的工厂，以扩大6英寸和8英寸SiC衬底和外延晶片的生产。
2009年，罗姆收购了德国Sic衬底和外延片供应商Sicrystall、2015年展示了8寸Sic衬底。Powerup Expo 2022年表示，8寸SiC衬底产品将于2023年批量生产。
英飞凌计划在2023年左右批量生产8英寸衬底，2025年批量生产8英寸碳化硅器件。
Soitec于2022年5月发布了首款8英寸碳化硅SmartSic晶圆。新晶圆厂建设计划于2022年3月启动，用于制造6英寸、8英寸SmartSic晶圆，预计2023年下半年竣工投产。
目前，意大利半导体正在积极推动碳化硅晶圆生产线从6英寸向8英寸转型，预计2023年8英寸碳化硅晶圆将大规模生产。
事实上，只有Wolfspeed实现了8英寸碳化硅的大规模生产，而大多数国际企业在2023年左右设定了8英寸碳化硅衬底的大规模生产节点。
国内8英寸SiC晶圆量产难点难点
高温工艺关系到SiC的良率，这也是SiC厂商研发的关键环节之一。
除了硅晶圆在生产过程中的差异外，SiC从6英寸到8英寸的发展也存在一些差异。
8英寸碳化硅与6英寸SIC在电力半导体制造的离子注入、膜沉积、介质蚀刻、金属化等环节差距不大。
8寸SiC的制造难点主要集中在衬底生长、衬底切割加工、氧化工艺等方面。
其中，在衬底生长方面，将直径扩大到8英寸，衬底生长的难度将成倍增加；在衬底切割加工方面，衬底切割应力越大，翘曲问题越明显。
氧化工艺一直是碳化硅工艺的核心难点。8英寸和6英寸对气流和温度场的控制有不同的要求，工艺需要独立开发。
目前碳化硅行业以6英寸为主流，市场份额近80%，8英寸不到1英寸％。
如果达到成熟阶段，8英寸单片的价格约为6英寸的1.5倍，8英寸可生产的晶粒数约为6英寸SiC晶圆的1.8倍，晶圆利用率将显著提高。
国内6寸SiC衬底的良率约为40%，海外约为60~70%，8寸实际进展不如预期。
结尾：
可以看出，大多数国际企业在2023年左右设定了8英寸碳化硅衬底的大规模生产节点，但中国企业也在逐步跟上。目前，国内企业宣布将在2023年实现8英寸碳化硅衬底的小批量生产。
当然，“小批量量产”与“量产”两者在良率和成本上存在本质差异。
今年，中国衬底材料行业的竞争格局将更加激烈和复杂。因此，未来竞争的关键因素将是研发能力强、生产设备前沿、优质企业实力逐步提升等。
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