中晶芯源8英寸碳化硅衬底生产基地投产

据济南政务消息，6月22日，新一代半导体晶体技术及应用大会在济南开幕。

据了解，新一代半导体晶体技术及应用大会由第三代半导体产业技术创新战略联盟和山东大学共同指导，山东大学新一代半导体材料研究院、山东大学晶体材料国家重点实验室、济南市历城区人民政府、山东中晶芯源半导体科技有限公司、山东华光光电子股份有限公司、极智半导体产业网和第三代半导体产业联合主办，北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司、广州南砂晶圆半导体技术有限公司共同承办。

同时，开幕式上，山东大学与济南市校地合作成果2023年首批省级数字产业重点项目“中晶芯源”项目举行投产启动仪式。据此前消息，2023年，南砂晶圆在济南市成立了中晶芯源。根据规划，该项目总投资额15亿元，将建设一个8英寸碳化硅衬底的生产基地，占地120亩，计划于2024年启动建设，2025年满产达产，届时预计产值达到50亿元以上。

资料显示，广州南砂晶圆半导体技术有限公司成立于2018年9月，是一家从事碳化硅单晶材料研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司总部设在广州市南沙区，现有广州、中山、济南三大生产基地，形成了碳化硅单晶炉制造、碳化硅粉料制备、碳化硅单晶生长和村底制备等完整的生产线。

南砂晶圆的产品主要以6、8英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底为主。南砂晶圆总经理王垚浩曾表示，公司的8英寸衬底产品各项技术参数已经位列国内第一梯队，并达到世界先进水平。计划在济南项目全部建设8英寸衬底产能，逐步将其打造为公司主力产品，进而在以6英寸衬底为主的市场供给结构中实现异军突起、弯道超车。

8英寸时代：国产碳化硅衬底如何升级？

作为第三代半导体代表材料之一，碳化硅具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率等性能优势，在高温、高压、高频领域表现优异，已成为半导体材料技术领域的主要发展方向之一。

随着下游需求的带动，碳化硅正处于高速增长期，据TrendForce集邦咨询分析2023年整体SiC功率元件市场规模达22.8亿美元，年成长41.4%，并预估至2026年SiC功率元件市场规模可望达53.3亿美元。

从产业链结构上看，SiC器件的成本主要由衬底、外延、流片和封测等环节形成，衬底在SiC器件成本中占比高达~45%。业界认为，为了降低单个器件的成本，进一步扩大SiC衬底尺寸，在单个衬底上增加器件的数量是降低成本的主要途径。8英寸SiC衬底将比6英寸在成本降低上具有明显优势。

Wolfspeed数据显示，从6英寸升级到8英寸，衬底的加工成本有所增加，但合格芯片产量可以增加 80%-90%；同时8英寸衬底厚度增加有助于在加工时保持几何形状、减少边缘翘曲度，降低缺陷密度，从而提升良率，采用8英寸衬底可以将单位综合成本降低50%。

另据TrendForce集邦咨询此前表示，目前碳化硅产业以6英寸为主流，占据近80%市场份额，8英寸则不到1％。8英寸的晶圆尺寸扩展，是进一步降低碳化硅器件成本的关键。若达到成熟阶段，8英寸单片的售价约为6英寸的1.5倍，且8英寸能够生产的晶粒数约为6英寸SiC晶圆的1.8倍，晶圆利用率显著提高。

显然，6英寸向8英寸扩径的行业趋势明确，8英寸SiC衬底蕴含着国内厂商实现弯道超车的机遇，TrendForce集邦咨询研究数据指出，目前8英寸的产品市占率不到2%，并预测2026年市场份额才会成长到15%左右。

业界指出，8英寸SiC晶体生长的难点在于，首先要研制出8英寸籽晶；其次要解决大尺寸带来的温场不均匀和气相原料分布和输运效率问题，还要解决应力加大导致晶体开裂问题。

据媒体引述业界人士称，今年将会是8英寸碳化硅元年。今年以来，国际功率半导体巨头Wolfspeeed、意法半导体等加速发展8英寸碳化硅。而国内市场来看，碳化硅设备、衬底及外延环节亦迎来突破性进展，并且多家行业龙头选择与国际功率半导体巨头联手。

针对8英寸碳化硅衬底布局，TrendForce集邦咨询旗下化合物半导体市场此前统计，目前国内有10家企业和机构在研发8英寸衬底，包含烁科晶体、晶盛机电、天岳先进、南砂晶圆、同光股份、中科院物理所、山东大学、天科合达、科友半导体、乾晶半导体等。