来源：半导体产业纵横

最近，Global Wafers公司董事长Doris Hsu表示，预计其碳化硅(SiC)晶圆产量将在2023年实现“有效增长”。

Hsu表示，中美硅产品(SAS)的子公司Global Wafers承诺扩大生产的1000亿新台币（33.6亿美元）的资本支出中，有50亿新台币用于化合物半导体。公司投资了自制的6英寸和8英寸长晶炉，预计两到三年的晶体生长良率达到80%。已经进行了试生产，公司相信可以有所突破。

投资自制炉的主要原因是市场上的炉子不符合他们的要求。Global Wafers拥有开发自己的熔炉的技术和相关人才，并投资了一个完整的工程师团队进行熔炉开发。

Hsu估计在晶圆客户的快速投资下，2023年全球SiC供应将显著增长。虽然由于经济波动，6英寸及以下硅片的需求有所松动。但是原有产能的变化有限，许多IDM客户正在积极将其产品线转换为SiC。

另一方面，主要SiC制造商正在积极扩大生产和开放产能，导致2023年产量大幅增长，Hsu表示。

为什么SiC晶圆开始爆发？

全球SiC产业的热度持续上升，主要是因为它适用于未来的应用，包括5G、AIoT、新能源和新能源汽车（NEV）。SiC芯片的生产是电动汽车的关键，而硅和SiC晶圆的供应是半导体的一个关键领域。整个SiC价值链中最关键的环节是SiC衬底的供应。

当前的主要问题是产业链供应严重短缺。晶圆厂难以提高良率，导致生产成本居高不下。目前市场一些有自制基板的企业，自己不够用，不愿意卖给别人。

ST首席执行官兼总裁Jean-Marc Chery表示：“电气化转型正在以出乎意料的速度加速，它适用于全球所有汽车制造商，到2027年实现这一转型需要很多努力。2022年的汽车产能已售罄，渠道中没有库存。因此SiC的挑战在于是否有能力支持电气化转型。”

如果SiC产量有显著增长，则意味着上游衬底材料环节取得突破。这将加速SiC的普及，但也会给已经难以跟上市场的公司带来更多挑战。

碳化硅8英寸晶圆加速量产

除了主流6英寸SiC晶圆供不应求外，市场继续关注8英寸细分市场。

业内消息人士称，SiC龙头Wolf Speed启用并开始试产旗下一座8英寸新厂，预计明年上半年将有显著营收。其他竞争对手声称他们有8英寸产品，但市场上的流通量一直很少。

ST建立欧洲SiC晶圆超级工厂。该工厂位于欧洲，2022年该公司的资本支出为34亿美元，其中包括为目前使用6英寸晶圆的意大利卡塔尼亚和新加坡的SiC晶圆厂提供资金。最终，该工厂将具备制造设备和制造更大8英寸SiC晶圆的能力。

ST首席执行官兼总裁Jean-Marc Chery表示：“ST希望在SiC上拥有自己的部分供应链，因为我们不希望在创新和晶圆尺寸增加方面受到限制。外延原材料的巨型工厂将有能力支持晶圆厂的能力。”

法国半导体材料企业Soitec半导体公司也在发布了其首款8英寸SiC Smart SiC晶圆。据悉，该产品是在Soitec与 CEA-Leti公司合作的衬底创新中心的试验线上生产的。Soitec还在今年3月启动了一座新晶圆厂的建设，用于生产6英寸与8英寸SiC晶圆，新厂预计将于2023年下半年投入运营。

对于8英寸SiC晶圆来说，主要挑战是控制基板良率。消息人士称，8英寸晶圆代工厂几乎无法腾出SiC的产能，而6英寸晶圆代工厂可以提供大量支持。

英飞凌SiC产品瞄准汽车、工业应用

2021财年，英飞凌SiC部门的收入约为2亿美元，成为全球第二大SiC供应商，市场份额为20%。根据公司预测，2022财年其SiC业务将增长80%，到2020年代中期收入和市场份额将分别增至10亿美元和30%。

2月，英飞凌宣布投资超过20亿欧元（22.7亿美元），以扩大其位于马来西亚居林的工厂生产SiC和氮化镓(GaN)半导体的产能，该晶圆厂的首批晶圆计划于2024年下半年。其位于奥地利菲拉赫的工厂主要加工12英寸晶圆。

英飞凌在2018年收购了德国初创公司Siltectra的冷分割技术，以减少晶圆切割过程中的浪费并产出更多裸片。使用激光技术的冷分割可以生产多达100个模具而不会产生浪费，使公司的产能与传统切割相比呈指数级增长。

冷裂技术也可以加工GaN材料。它主要用于6英寸晶圆切割，并将越来越多地应用于8英寸晶圆。

看到第三代半导体的增长潜力，英飞凌开发了一系列SiC产品。大约有3000家公司是其客户。为确保上游材料供应，已与Wolfspeed、GT Advanced Technologies、昭和电工签订协议。

与硅基功率半导体相比，SiC半导体具有耐高压、效率更高、尺寸更小的特点，是汽车和工业应用的理想选择。

例如，其在Computex 2022上展示的Cool SiC器件展示了双边充电支持，允许电动汽车(EV)等电子或电气产品从公用电网获取电力并将其反馈给公用电网。这意味着两端之间不会发生电力浪费，不像其他电池即使不使用也会放电。

SiC应用多种多样，包括工业储能系统。台达电子与台电开发的存储系统，采用了英飞凌的SiC功率半导体。

双向车载充电器（OBC）是另一个例子，主要见于中国和欧洲品牌。目前主流的OBC有6.6kW的功率输出。新开发的11-22kW充电器预计将在2024年左右进入量产阶段。

SiC半导体的价格仍然很高，但它们并不是为了取代Si基产品而开发的。例如，IGBT主要用于价格波动对销售影响较大的产品，而SiC则有助于提高效率。英飞凌在投资12英寸硅片的同时，也扩大了第三代半导体的生产，也就不难理解了。