國產碳化硅襯底出貨大增，市場占比顯著上升
近年來，隨著新能源汽車、5G通信技術的飛速發展，對高性能半導體材料的需求日益增長。在過去1年多的時間里，國內碳化硅產業經歷了快速發展。從日前召開的2024寬禁帶半導體先進技術創新與應用發展高峰論壇上記者獲悉，2023年我國碳化硅襯底材料折合6英寸晶圓，出貨已達89.4萬片，相比2022年猛增297.9%。據估算，我國2023年的碳化硅襯底產能已占到全球產能的42%，預計到2026年我國碳化硅襯底產能將達全球產能的50%。
碳化硅（SiC）襯底作為第三代半導體材料的核心，因其在高頻、高溫、高壓環境下的卓越性能備受關注。然而，全球碳化硅襯底的生產長期受制于生長速度慢、工藝復雜等因素，導致產能有限。近期，隨著核心供應商如Cree（現Wolfspeed）、II-VI等大規模擴產，以及中國三安光電、天科合達等企業的產能釋放，SiC應用有望加速普及，國產碳化硅襯底預計將占據半壁江山，為我國新能源和5G建設提供堅實的基礎。
碳化硅（SiC）襯底是氮化鎵（GaN）、碳化硅功率器件的基礎。雖然氮化鎵作為襯底實現規模化應用仍面臨挑戰，但其在通信射頻領域的應用不斷拓展。相比之下，碳化硅材料以其出色的電子遷移率和耐高電壓特性，在功率器件上的應用日益廣泛。尤其是在新能能源汽車、充電樁等新能源領域，對高效、高頻、耐高溫的碳化硅功率器件需求激增，推動著行業的快速發展。面對龐大的市場需求，國內外企業紛紛加大投入，擴大碳化硅襯底的生產能力。國際巨頭如Wolfspeed、II-VI通過擴產和技術革新，持續鞏固市場領導地位。例如，Wolfspeed在紐約的莫霍克谷工廠已投產，預計到2023-2024年產能將達到72萬片/年。 此外，國內企業天科合達、天岳先進也在加快生產線建設，預計到2025年底，天科合達6英寸有效產能將達到55萬片/年。盡管國際廠商目前在碳化硅襯底市場上占據主導地位，但中國企業正迎頭趕上。除了產能擴張外，技術突破也是關鍵。 碳化硅襯底的制備過程中，外延設備的作用至關重要。過去，這一領域主要由國外四大龍頭企業壟斷。 但隨著北方華創等中國企業在碳化硅外延爐技術上的突破，國產設備的市場份額有望提升。北方華創的SiC外延爐已實現量產，截至2022年9月累計訂單數超100臺；中微公司也已啟動外延生產設備的開發，預計將于2023年交付樣機進行生產驗證。
碳化硅襯底市場的快速增長，為國內企業提供了巨大的發展空間。隨著技術的進步和產能的提升，國產碳化硅襯底有望在未來幾年內顯著提高市場份額，特別是在新能源和5G建設中的應用將更加廣泛。這不僅有助于降低對外部供應鏈的依賴，還將促進我國半導體產業的整體競爭力提升。 國產碳化硅襯底的崛起，標志著我國在第三代半導體材料領域邁出了堅實的步伐。在全球碳化硅襯底市場競爭日趨激烈的背景下，我國企業通過技術創新和產能擴張，正逐漸縮小與國際巨頭的差距。預計未來，隨著碳化硅襯底成本的進一步降低和性能的提升，國產碳化硅襯底將在新能源和5G建設中發揮越來越重要的作用，為我國半導體產業的發展注入新的活力。
