2023年,中国化合物半导体产业实现历史性突破。在碳化硅(SiC)晶体生长领域,中国尤其获得国际IDM的认可,导致产量大幅增长。此前中国碳化硅材料仅占全球约5%的产能,然而业界乐观预计,2024年中国碳化硅晶圆在全球的占比有望达到50%。
天岳先进、天科合达、三安光电等公司均斥资提高碳化硅晶圆/衬底产能,目前这些中国企业每月的总产能约为6万片。随着各公司产能释放,预计2024年月产能将达到12万片,年产能150万。
根据行业消息和市调机构的统计,此前天岳先进、天科合达合计占据全球5%的市场份额,而全球四大碳化硅领先厂商的份额要大得多,其中Wolfspeed占比60%,Coherent占比15%,罗姆电子占比13%,SK Siltron占比5%。
业界称,此前不少海外研究机构对中国企业的制造能力表示怀疑,然而近期博世、意法半导体、英飞凌等都与中国企业签订碳化硅合约,足以证明中国在供应链中的地位快速提升。
今年5月,天岳先进、天科合达两大厂商均在其官微宣布,与国际半导体大厂英飞凌签订了供货协议。根据协议,天科合达和天岳先进将为英飞凌供应用于生产SiC半导体的6英寸(150mm)碳化硅晶圆和晶锭,两家企业的供应量均将占到英飞凌未来长期预测需求的两位数份额。未来也将提供200mm直径碳化硅材料,助力英飞凌向200mm直径晶圆的过渡。
今年6月,意法半导体在官网宣布,将同三安光电在中国重庆建立一个新的8英寸碳化硅器件合资制造厂。新的SiC制造厂计划于2025年第四季度开始生产,预计将于2028年全面落成,届时将更好地支持中国的汽车电气化、工业电力和能源等应用日益增长的需求。同时,三安光电将利用自有SiC衬底工艺,单独建造和运营一个新的8英寸SiC衬底制造厂,以满足该合资厂的衬底需求。
分析人士表示,目前全球市场主要使用150mm碳化硅晶圆,预计到2024年随着制造商的扩产,产品价格将明显下滑,这会给竞争力较弱的制造商带来挑战。
根据TrendForce集邦咨询此前研究,从产业结构来看,中国的SiC功率半导体产值以功率元件业(包含Fabless、IDM以及Foundry)占比最高,达42.4%,接续为衬底片制造业及外延片制造业。
对于SiC衬底及外延材料环节,中国厂商已逐渐赢得海外领先业者的认可,尤其体现在外延片环节。须留意的是,在SiC晶体厚度与一致性指标上,本土厂商仍需付出诸多努力,以期实现在汽车电驱系统等更多高端场景中的应用。当前中国正在展开大规模的SiC材料扩产行动,TrendForce集邦咨询预估2023年中国N-Type SiC衬底产能(折合6英寸)可达1020Kpcs,其中以天科合达份额续居首位。
随着新能源汽车、光伏、储能、充电桩等下游市场的快速爆发,中国的SiC功率元件市场规模正在迅速扩大。据TrendForce集邦咨询统计,按2022年应用结构来看,光伏储能为中国SiC市场最大应用场景,占比约38.9%,接续为汽车、工业以及充电桩等。当然,汽车市场作为未来发展主轴,即将超越光伏储能应用,其份额至2026年有望攀升至60.1%。
在此情况下,中国已有约70家厂商切入SiC功率元件业务,整体市场进入高度竞争阶段。尤其针对低阶二极管,不少厂商深感无力而陆续退出,进一步聚焦凸显核心竞争力的MOSFET业务。
再观察SiC晶圆产线情况,据TrendForce集邦咨询不完全统计,截至3Q23,中国已有约24家厂商涉足SiC晶圆制造。其中IDM厂商15家,7家实现量产;Foundry厂商9家,5家实现量产。以各家晶圆产能来看,三安光电与积塔半导体分别位居IDM与Foundry厂商首位。
整体来看,尽管中国SiC晶圆厂产能扩张的步伐仍在继续,但有效的MOSFET产能并不理想。TrendForce集邦咨询统计2022年由中国厂商释放的SiC MOSFET晶圆产能尚不足全球10%,不过这一情况预计自4Q23开始会有所好转。
如今,无论是上游材料、晶圆代工厂、器件、封装,国内在SiC的各个细分供应链环节都已有玩家在积极参与。但目前海外厂商在碳化硅领域仍占据先发优势,国内企业仍在起步阶段,技术不断追赶同时产能尚在爬坡。虽然市场产销两旺,但中国碳化硅功率器件仍处于早期阶段,如何降低成本、稳定质量、提升良率,是国产碳化硅功率半导体大规模应用的关键。
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原文标题:2024年中国碳化硅晶圆产能,或超全球总产能的50%
文章出处:【微信号:today_semicon,微信公众号:今日半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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