近年來，隨著新能源汽車、5G通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對高性能半導(dǎo)體材料的需求日益增長。在過去1年多的時間里，國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展。從日前召開的2024寬禁帶半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)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(dá)89.4萬片，相比2022年猛增297.9%。據(jù)估算，我國2023年的碳化硅襯底產(chǎn)能已占到全球產(chǎn)能的42%，預(yù)計到2026年我國碳化硅襯底產(chǎn)能將達(dá)全球產(chǎn)能的50%。

碳化硅（SiC）襯底作為第三代半導(dǎo)體材料的核心，因其在高頻、高溫、高壓環(huán)境下的卓越性能備受關(guān)注。然而，全球碳化硅襯底的生產(chǎn)長期受制于生長速度慢、工藝復(fù)雜等因素，導(dǎo)致產(chǎn)能有限。近期，隨著核心供應(yīng)商如Cree（現(xiàn)Wolfspeed）、II-VI等大規(guī)模擴產(chǎn)，以及中國三安光電、天科合達(dá)等企業(yè)的產(chǎn)能釋放，SiC應(yīng)用有望加速普及，國產(chǎn)碳化硅襯底預(yù)計將占據(jù)半壁江山，為我國新能源和5G建設(shè)提供堅實的基礎(chǔ)。

碳化硅（SiC）襯底是氮化鎵（GaN）、碳化硅功率器件的基礎(chǔ)。雖然氮化鎵作為襯底實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)，但其在通信射頻領(lǐng)域的應(yīng)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(yīng)用日益廣泛。尤其是在新能能源汽車、充電樁等新能源領(lǐng)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(yè)的快速發(fā)展。面對龐大的市場需求，國內(nèi)外企業(yè)紛紛加大投入，擴大碳化硅襯底的生產(chǎn)能力。國際巨頭如Wolfspeed、II-VI通過擴產(chǎn)和技術(shù)革新，持續(xù)鞏固市場領(lǐng)導(dǎo)地位。例如，Wolfspeed在紐約的莫霍克谷工廠已投產(chǎn)，預(yù)計到2023-2024年產(chǎn)能將達(dá)到72萬片/年。 此外，國內(nèi)企業(yè)天科合達(dá)、天岳先進(jìn)也在加快生產(chǎn)線建設(shè)，預(yù)計到2025年底，天科合達(dá)6英寸有效產(chǎn)能將達(dá)到55萬片/年。盡管國際廠商目前在碳化硅襯底市場上占據(jù)主導(dǎo)地位，但中國企業(yè)正迎頭趕上。除了產(chǎn)能擴張外，技術(shù)突破也是關(guān)鍵。 碳化硅襯底的制備過程中，外延設(shè)備的作用至關(guān)重要。過去，這一領(lǐng)域主要由國外四大龍頭企業(yè)壟斷。 但隨著北方華創(chuàng)等中國企業(yè)在碳化硅外延爐技術(shù)上的突破，國產(chǎn)設(shè)備的市場份額有望提升。北方華創(chuàng)的SiC外延爐已實現(xiàn)量產(chǎn)，截至2022年9月累計訂單數(shù)超100臺；中微公司也已啟動外延生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)，預(yù)計將于2023年交付樣機進(jìn)行生產(chǎn)驗證。

碳化硅襯底市場的快速增長，為國內(nèi)企業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間。隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)能的提升，國產(chǎn)碳化硅襯底有望在未來幾年內(nèi)顯著提高市場份額，特別是在新能源和5G建設(shè)中的應(yīng)用將更加廣泛。這不僅有助于降低對外部供應(yīng)鏈的依賴，還將促進(jìn)我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體競爭力提升。 國產(chǎn)碳化硅襯底的崛起，標(biāo)志著我國在第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)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(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)能擴張，正逐漸縮小與國際巨頭的差距。預(yù)計未來，隨著碳化硅襯底成本的進(jìn)一步降低和性能的提升，國產(chǎn)碳化硅襯底將在新能源和5G建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用，為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。