英飛凌于近期宣布，其位于馬來西亞的新晶圓廠正式進(jìn)入第一階段建設(shè)，該晶圓廠將成為全球最大、最具競爭力的8英寸碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體晶圓廠。無獨(dú)有偶，安森美、意法半導(dǎo)體、羅姆等國際巨頭紛紛投入8英寸碳化硅晶圓市場。在江西萬年芯看來，這一趨勢預(yù)示著半導(dǎo)體行業(yè)即將迎來新一輪的技術(shù)革新和市場擴(kuò)張。

“8英寸”擴(kuò)大產(chǎn)能

據(jù)權(quán)威預(yù)測，到2029年SiC市場容量將達(dá)到100億美元。在巨大增量市場的吸引下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)熱鬧非凡。

Wolfspeed是量產(chǎn)8英寸碳化硅晶圓的“先行”廠商，其在美國的工廠已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。該公司還計(jì)劃在未來幾年內(nèi)繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能，以滿足日益增長的市場需求；

安森美近期宣布，將于今年晚些時(shí)候?qū)?英寸碳化硅晶圓進(jìn)行認(rèn)證，并于2025年投產(chǎn)；

意法半導(dǎo)體已在歐洲和亞洲的多個(gè)國家設(shè)立制造基地。該公司計(jì)劃在未來幾年內(nèi)將多個(gè)晶圓廠過渡到8英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)。在重慶，意法半導(dǎo)體與三安光電合作建設(shè)的8英寸碳化硅器件合資制造工廠，將成為國內(nèi)首條具備量產(chǎn)能力的8英寸SiC襯底和晶圓制造線。

國內(nèi)也有不少企業(yè)加速布局8英寸碳化硅賽道，如天科合達(dá)、天岳先進(jìn)、芯聯(lián)集成、乾晶半導(dǎo)體、同光股份、科友半導(dǎo)體等。

為什么是“8英寸”？

碳化硅功率器件以其高電壓、大電流、高溫、高頻率和低損耗等獨(dú)特優(yōu)勢，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。在新能源汽車領(lǐng)域，碳化硅器件能夠顯著提升車輛的續(xù)航能力和充電效率；在光伏發(fā)電和智能電網(wǎng)領(lǐng)域，碳化硅器件則能有效提高能源轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外，碳化硅器件還廣泛應(yīng)用于工業(yè)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與航空航天等領(lǐng)域。

當(dāng)前，盡管市場上的SiC尺寸仍以6英寸為主，但國內(nèi)廠商都在積極布局8英寸。

據(jù)測算，SiC晶圓從6英寸擴(kuò)大到8英寸，SiC芯片產(chǎn)量可增加90%，在8英寸晶圓上制造的SiC MOSFET芯片成本有望降低54%，這有利于進(jìn)一步降低芯片成本。據(jù)業(yè)界人士預(yù)計(jì)，從2026年至2027年開始，現(xiàn)在的6英寸SiC產(chǎn)品都將被8英寸產(chǎn)品替代。

萬年芯的技術(shù)突破

盡管碳化硅功率模塊展現(xiàn)出廣闊的市場前景，但目前仍面臨一些挑戰(zhàn)，如襯底和外延材料的成本較高，以及制造工藝的復(fù)雜性等。

作為國家專精特新“小巨人”企業(yè)，江西萬年芯微電子有限公司同樣在碳化硅功率器件領(lǐng)域取得了顯著突破。萬年芯研發(fā)包含SiC PIM模塊、智能功率模塊（IPM）、半橋SiC模塊和超低內(nèi)阻SiC MOSFET等，適用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器和各種逆變電源、充電樁電源、5G電源、電網(wǎng)、高鐵、汽車等行業(yè)。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品優(yōu)化，萬年芯正逐步成為碳化硅功率器件市場的重要參與者。

隨著第三代半導(dǎo)體企業(yè)加速布局8英寸碳化硅晶圓市場，碳化硅功率器件的應(yīng)用范圍和優(yōu)勢將進(jìn)一步得到拓展和發(fā)揮。萬年芯等國內(nèi)企業(yè)的崛起，也為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。