電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）6月7日晚間，三安光電與意法半導體（ST）宣布，雙方已簽署協(xié)議在重慶合資共同建立一個新的碳化硅器件制造工廠。與此同時，為配套供應襯底材料，三安光電還將在當?shù)鬲氋Y建立一個8英寸碳化硅襯底工廠。

得益于最早在電動汽車主驅(qū)逆變器上的大規(guī)模應用，根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，ST是2022年全球碳化硅器件市場上份額最高的企業(yè)。而三安光電是國內(nèi)化合物半導體IDM龍頭，在LED業(yè)務之外，還在砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等領(lǐng)域有廣泛布局，包括芯片設(shè)計、制造、代工等業(yè)務。

投資228億元，周產(chǎn)萬片8英寸碳化硅晶圓

根據(jù)三安光電的公告，三安光電與ST的合資項目公司將由三安光電控股，暫定名為“三安意法半導體(重慶)有限公司”，其中由三安光電全資子公司湖南三安持股51%，意法半導體（中國）投資有限公司持股49%。

項目預計投資總額達32億美元（228億元人民幣），目前正在等待監(jiān)管部門批準，批準后即開工建設(shè)，計劃在2025年第四季度點火生產(chǎn)，并預計到2028年全面達產(chǎn)。

ST表示，該合資項目工廠將采用ST的碳化硅專利制造工藝技術(shù)，專注于為ST生產(chǎn)碳化硅器件，作為ST的專用晶圓代工廠，以滿足未來中國客戶的需求。同時在項目投資總額的32億美元中，有24億美元是未來五年的資本支出，而資金來源包括ST和三安光電的資金投入、來自重慶政府的支持以及由合資企業(yè)的對外貸款。

除了合資的碳化硅晶圓廠之外，上游材料配套方面也由三安包攬。三安光電計劃投資約70億元，獨資在重慶設(shè)立8英寸碳化硅襯底工廠，將利用自有的碳化硅襯底工藝單獨建立和運營，以滿足合資工廠的襯底需求，并與其簽訂長期供應協(xié)議。

對于在中國組建合資晶圓廠的原因，ST總裁兼CEOean-Marc Chery表示：“中國的汽車和工業(yè)領(lǐng)域正在朝著電氣化全速前進，在這個市場上，ST已經(jīng)成功拿下了許多客戶項目。對ST來說，與中國本地的重要合作伙伴一起成立一個專門的晶圓廠，這將幫助我們以最高效的方式滿足中國客戶不斷增長的需求。將三安光電未來的8英寸襯底制造廠、雙方新成立的前端合資制造廠、以及ST在中國深圳現(xiàn)有的后端制造廠相結(jié)合，ST將有能力為我們的中國客戶提供一個完全垂直整合的SiC價值鏈?！?br />
值得一提的是，ST近一年來分別在意大利、新加坡等地加大了產(chǎn)能投資力度。去年10月ST獲得歐盟2.9億歐元補貼，在意大利卡塔尼亞投資7.3億歐元建造一座6英寸碳化硅襯底工廠，預計2023年投產(chǎn)，將成為歐洲首座6英寸碳化硅外延襯底的生產(chǎn)基地，并整合生產(chǎn)流程的所有工序。

可以看到除了響應歐洲政策，將部分產(chǎn)能引回歐洲本土之外，ST仍在堅持擴大碳化硅制造業(yè)務在全球范圍內(nèi)的布局。特別是與三安光電的合資工廠未來達產(chǎn)后按照周產(chǎn)1萬片8英寸碳化硅晶圓計，年產(chǎn)將超過50萬片，這樣的產(chǎn)能規(guī)模能夠滿足ST實現(xiàn)到2030年在碳化硅領(lǐng)域取得50億美元以上的營收目標。

國產(chǎn)碳化硅襯底收獲期來臨，加速邁向8英寸

在這次ST與三安光電的合作中，其實可以看到是分工明確的，從官方的描述上看，項目的碳化硅晶圓廠部分三安光電負責建設(shè)、ST負責提供制造工藝等專利技術(shù)。畢竟ST擁有大量碳化硅的應用以及制造經(jīng)驗，這也是其獨有的優(yōu)勢之一。

當然三安光電本身作為國內(nèi)化合物半導體龍頭，其本身有代工業(yè)務，也有自家器件制造需求，具備晶圓制造的經(jīng)驗。據(jù)三安光電介紹，公司車規(guī)級碳化硅MOSFET產(chǎn)品已正在配合多家車企做流片設(shè)計及測試，并取得重大突破，用于主驅(qū)的碳化硅功率半導體有望在今年第四季度正式上車。

同時其碳化硅MOSFET代工業(yè)務也已經(jīng)與頭部新能源車企以及配套企業(yè)展開合作，截至今年4月，已簽署的碳化硅MOSFET長期采購協(xié)議總金額已經(jīng)超過70億元。

但在這次合作中，對三安光電意義更加重大的可能是投資70億元的8英寸碳化硅襯底工廠，以及未來與ST簽訂的長期供應協(xié)議。

而在今年2月三安光電曾回復投資者其8英寸碳化硅襯底的進度，稱8英寸碳化硅籽晶在優(yōu)化穩(wěn)定中。碳化硅襯底的制造流程包括原料合成、晶體生長、晶錠加工、晶棒切割、切割片研磨、研磨片拋光、拋光片清洗等環(huán)節(jié)，其中關(guān)鍵是晶體生長和晶棒切割、研磨的環(huán)節(jié)，籽晶就是在碳化硅晶體生長過程中的一個形態(tài)。

雖然三安沒有詳細給出8英寸襯底的量產(chǎn)時間，以及工廠的建設(shè)和啟用計劃，但按照與ST的合資項目時間表來看，三安光電的8英寸碳化硅襯底最快會在2025年內(nèi)實現(xiàn)對外供應。

今年以來，國產(chǎn)碳化硅襯底也陸續(xù)打入海外大廠供應鏈。4月底，天岳先進在2022年年報中披露去年公司與博世集團簽署了長期協(xié)議，公司將為博世供應碳化硅襯底產(chǎn)品；5月3日，英飛凌也宣布了與天岳先進的供應協(xié)議，天岳先進將為英飛凌供應用于制造碳化硅半導體的高質(zhì)量并且有競爭力的150毫米（6英寸）碳化硅晶圓和晶錠，后續(xù)還將提供8英寸碳化硅晶圓；同時英飛凌還與另一家中國碳化硅供應商天科合達簽訂了一份長期協(xié)議，第一階段將側(cè)重于6英寸碳化硅材料的供應。

從以往SiC襯底量產(chǎn)節(jié)點來看，國際上4英寸SiC襯底量產(chǎn)時間比國內(nèi)早10年左右，而6英寸拉近了差距，量產(chǎn)時間差在7年左右。Wolfspeed在去年4月啟用了全球第一個8英寸碳化硅晶圓廠，宣告8英寸碳化硅襯底掀開量產(chǎn)大幕。

如果包括三安光電在內(nèi)的國產(chǎn)廠商在2025年左右實現(xiàn)可供給海外器件廠商使用的8英寸碳化硅襯底，那么在8英寸量產(chǎn)節(jié)點上海內(nèi)外的時間差就能夠縮短至3年。

寫在最后

在新能源汽車的帶動下，目前碳化硅器件市場以極高的速度擴張中，據(jù)Yole預測，2021年到2027年碳化硅功率器件市場規(guī)模將從10.9億美元增長至63億美元左右，其間復合年均增長率高達34%。

縱觀全球汽車市場，中國也是電動化推進速度最快的國家之一，作為全球最大的汽車市場，相信ST在中國本土建立合資工廠是為了更好滿足未來中國客戶的巨大需求，這些需求包括了產(chǎn)品本身以及供應鏈安全等各個方面。從國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)的角度來看，海外碳化硅龍頭在國內(nèi)建立工廠，為上游襯底產(chǎn)業(yè)也帶來了很多積極作用。