1月12日英飛凌宣布正在擴大與碳化硅供應商的合作，已與Resonac簽署一份新的採購長單，補充並擴大了雙方2021年簽訂合同，Resonac前身為昭和電工，是全球最大的碳化硅外延片供應商，目前已量產6英寸碳化硅襯底，8英寸碳化硅外延片樣品也已出貨。
稍早前1月9日發布關於簽訂重大合同公告，子公司東尼半導體2023年將向T客戶交付13.5萬片6英寸碳化硅襯底，含稅銷售金額合計6.75億元，已超過公司2021年全年營收13.39億元的一半，2024年和2025年還將分別交付30萬片和50萬片。
此外，日本半導體龍頭羅姆（ROHM）已經在福岡正式量產碳化硅功率半導體，並計劃到2025財年最高向碳化硅功率半導體投資2200億元，是2021年計劃投資額的4倍；Wolfspeed近日宣布與奔馳建立合作關係，未來將向奔馳提供碳化硅功率半導體。
國內廠商也在加速碳化硅業務布局，將在2024年批量供應碳化硅芯片；已生產出8英寸碳化硅晶體，6英寸碳化硅產品已通過下游部分客戶驗證；天科合達也在2022年11月發布了8英寸碳化硅產品。
隨着下游需求快速增長，碳化硅產業將加速擴張，本文我們來對碳化硅產業鏈進行一下分析。
性能較硅更好，市場空間成長大
作為第三代半導體材料，碳化硅相較硅帶隙更寬，工作溫度以及擊穿電壓更高，同時碳化硅的飽和电子遷移速率是硅的兩倍，因此，碳化硅具有良好的耐熱性、耐高壓性以及導電性，碳化硅器件具有效率高、開關速度快等優點，在降低產品能耗、提升能量轉換效率的同時減小了產品體積，是製造下一代高壓功率器件的理想材料。
與傳統硅片器件相比，碳化硅器件可減少約50%的電導通損耗，在新能源汽車中使用可提高車輛5%-10%的續航里程，同時降低約20%的電能轉換系統成本，利用其體積小的優點還可以實現器械小型化。
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雖然硅未來仍是半導體主要使用材料，但碳化硅滲透率會快速提高，根據Yole預測，2024年碳化硅材料市場滲透率將會接近10%，全球碳化硅功率半導體市場規模將從2021年的10.9億美元增長至2027年的62.97億美元，CAGR超過34%。
資料來源：Yole，鈦媒體產業研究部
襯底是產業鏈核心，導電型襯底國產化率低
從碳化硅產業鏈來看，包括襯底、外延、器件、封測及設備環節，由於碳化硅單晶生長難度高，襯底製造困難，因此襯底是碳化硅芯片的核心，同時也在產業鏈中價值佔比最高，成本約佔器件總成本的50%。
與傳統硅晶圓相比，碳化硅襯底生長速度慢、製備難度較大，其產能和成本是限制碳化硅行業發展的主要因素，目前碳化硅襯底單晶的生產方法主要有PVT（物理氣相傳輸）、HTCVD（高溫化學氣相沉積）以及HTSG（高溫溶液生長）方法。
PVT法設備簡單、操作簡便、生產成本較低，是目前大部分碳化硅襯底廠商主要使用的方法，即通過加熱高純碳化硅粉末使其升華，然後在籽晶上生長，但該方法效率較低，與2-3天能拉出2m長的硅棒相比，碳化硅7天只能生長2cm。
HTCVD法即通過直接加熱碳烴和硅烴化合物反應，將反應后的氣態碳化硅生長在籽晶上，雖然與PVT法相比該方法省去了提純碳化硅粉末的過程，但生產成本同樣較高且襯底缺陷較多。
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