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碳化硅作為第三代化合物半導(dǎo)體的重要代表，近年來(lái)已然成為企業(yè)重金押寶的一大熱門(mén)賽道。其中，碳化硅襯底雖然技術(shù)制程非常復(fù)雜，但其對(duì)碳化硅晶圓的產(chǎn)能有著至關(guān)重要的影響，且具有更高的產(chǎn)品附加值，國(guó)內(nèi)外企業(yè)紛紛加大對(duì)碳化硅襯底的研發(fā)和生產(chǎn)。

但TrendForce集邦咨詢(xún)分析指出，碳化硅等第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵襯底材料生長(zhǎng)條件困難、工藝難度大、技術(shù)門(mén)檻高，將成為碳化硅下游產(chǎn)能的關(guān)鍵制約點(diǎn)。目前關(guān)鍵技術(shù)仍掌握在Wolfspeed、羅姆、II-VI、意法半導(dǎo)體等國(guó)際IDM大廠(chǎng)手中，國(guó)內(nèi)外技術(shù)仍存在不小的差距。

可喜的是，近幾年，國(guó)內(nèi)對(duì)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資熱度居高不下。僅就碳化硅襯底而言，在2022年上半年，就有多家企業(yè)宣布加碼投資，而原有的碳化硅襯底項(xiàng)目也在2022年上半年取得新進(jìn)展。

2022年上半年新增/規(guī)劃新增碳化硅襯底項(xiàng)目

襯底是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈極為關(guān)鍵的一環(huán)，國(guó)內(nèi)擁有相關(guān)技術(shù)的企業(yè)數(shù)量并不多。且半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自身存在高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高技術(shù)門(mén)檻、長(zhǎng)周期等特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)布局需要有序推進(jìn)，企業(yè)在擴(kuò)產(chǎn)時(shí)更需冷靜，因此，2022年上半年新增/規(guī)劃新增的碳化硅項(xiàng)目并不多。

據(jù)化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年上半年，國(guó)內(nèi)新增/規(guī)劃新增的碳化硅襯底項(xiàng)目主要有：

 

圖表1.2022年上半年國(guó)內(nèi)新增/規(guī)劃新增的碳化硅襯底項(xiàng)目（金額單位為：億元）

其中，晶盛機(jī)電在2022年3月宣布將碳化硅襯底晶片生產(chǎn)基地項(xiàng)目從增發(fā)預(yù)案中刪除，后續(xù)擬使用自有資金及其他融資方式投入，不影響未來(lái)碳化硅整體布局和發(fā)展。

晶盛機(jī)電原擬募資不超過(guò)57億元，投向碳化硅襯底晶片生產(chǎn)基地項(xiàng)目、12英寸集成電路大硅片設(shè)備測(cè)試實(shí)驗(yàn)線(xiàn)項(xiàng)目、年產(chǎn)80臺(tái)套半導(dǎo)體材料拋光及減薄設(shè)備生產(chǎn)制造項(xiàng)目以及補(bǔ)充流動(dòng)資金。

據(jù)悉，晶盛機(jī)電創(chuàng)建于2006年12月，目前已組建原料合成+長(zhǎng)晶+切磨拋的中試產(chǎn)線(xiàn),，并完成6-8英寸長(zhǎng)晶熱場(chǎng)和設(shè)備開(kāi)發(fā)，產(chǎn)出6英寸襯底，在總厚度變化率（TTV）可穩(wěn)定達(dá)到＜3μm。

另一方面，在新增/規(guī)劃新增項(xiàng)目之外，原有的碳化硅襯底項(xiàng)目也在2022年上半年迎來(lái)新進(jìn)展。

02碳化硅襯底項(xiàng)目喜迎新進(jìn)展

據(jù)化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年上半年公布新進(jìn)展的碳化硅襯底項(xiàng)目主要有： 

圖表2.2022年上半年碳化硅襯底項(xiàng)目進(jìn)展

其中，天岳先進(jìn)是國(guó)內(nèi)“碳化硅第一股”，其山東濟(jì)南、濟(jì)寧的碳化硅襯底生產(chǎn)基地主要生產(chǎn)半絕緣型襯底；上海臨港項(xiàng)目則定位為6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底生產(chǎn)基地，滿(mǎn)足下游電動(dòng)汽車(chē)、新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能、開(kāi)關(guān)電源等碳化硅電力電子器件應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛需求。

值得一提的是，上海臨港項(xiàng)目已納入國(guó)家布局，且被上海市政府列為2021年、2022年上海市重大建設(shè)項(xiàng)目。

天科合達(dá)于2006年9月由新疆天富集團(tuán)、中國(guó)科學(xué)院物理研究所共同設(shè)立。公司總部位于北京市大興區(qū)，擁有一個(gè)研發(fā)中心和一個(gè)集晶體生長(zhǎng)-晶體加工-晶片加工-清洗檢測(cè)于一體的全套碳化硅晶片生產(chǎn)基地；全資子公司新疆天科合達(dá)藍(lán)光半導(dǎo)體有限公司位于新疆石河子市，主要進(jìn)行碳化硅晶體生長(zhǎng)。

目前，天科合達(dá)已重啟IPO，現(xiàn)正接受中金公司的上市輔導(dǎo)。

露笑科技自2020年以來(lái)先后兩次募資，均投向碳化硅項(xiàng)目。第一次是在2020年4月，于2021年3月完成，實(shí)際募集資金6.43億元，投向新建碳化硅襯底片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、碳化硅研發(fā)中心項(xiàng)目和償還銀行貸款。

2021年11月，露笑科技發(fā)布了《2021年度非公開(kāi)發(fā)行A股股票預(yù)案》。2022年5月16日，該預(yù)案獲審核通過(guò)，露笑科技擬募資25.67億，用于第三代功率半導(dǎo)體(碳化硅)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目、大尺寸碳化硅襯底片研發(fā)中心項(xiàng)目和補(bǔ)充流動(dòng)資金。

對(duì)于前后兩次募投項(xiàng)目的區(qū)別，露笑科技表示，2021年的募投項(xiàng)目是前次募投項(xiàng)目的延伸與拓展。據(jù)悉，露笑科技在2020年度募資建設(shè)6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底片和4英寸半絕緣型碳化硅襯底片項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，擬再次通過(guò)非公開(kāi)發(fā)行股票的方式，募集資金擴(kuò)大6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底片的產(chǎn)能規(guī)模。

項(xiàng)目進(jìn)度方面，2022年4月1日晚，露笑科技在披露增發(fā)事項(xiàng)的二次反饋意見(jiàn)回復(fù)中提及，“新建碳化硅襯底片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”“碳化硅研發(fā)中心項(xiàng)目”兩個(gè)募投項(xiàng)目正在有序推進(jìn)中，進(jìn)度符合預(yù)期。

03SiC市場(chǎng)將迎高速成長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商存廣闊替代空間

第三代半導(dǎo)體被賦予戰(zhàn)略意義，并在2021年列入十四五規(guī)劃后，迅速成為超級(jí)風(fēng)口。其中，碳化硅作為第三代半導(dǎo)體的“課代表”，市場(chǎng)發(fā)展十分迅速。

碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中，襯底材料技術(shù)難度高、成本占比高。就發(fā)展水平而言，盡管目前國(guó)內(nèi)在襯底環(huán)節(jié)已涌現(xiàn)出不少有代表性的企業(yè)，但國(guó)內(nèi)外在碳化硅襯底方面存在的技術(shù)差距，卻非一朝一夕可以逆轉(zhuǎn)。

據(jù)化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)了解，目前國(guó)內(nèi)主要以4英寸碳化硅襯底為主，部分企業(yè)雖已在6英寸領(lǐng)域取得突破，但良率仍存在差距；國(guó)際一線(xiàn)大廠(chǎng)則以6英寸為主，多家廠(chǎng)商已實(shí)現(xiàn)了6英寸碳化硅襯底的穩(wěn)定供應(yīng)。

差距在8英寸碳化硅襯底上更為明顯。

國(guó)際企業(yè)方面，Wolfspeed、羅姆、II-VI均在2015年就已展示了8英寸碳化硅襯底，其中Wolfspeed還在2019年5月宣布投入10億美元（約64.6億人民幣）建設(shè)新工廠(chǎng)，并在今年4月開(kāi)始生產(chǎn)8英寸碳化硅等產(chǎn)品；英飛凌在2020年9月宣布其8英寸 SiC晶圓生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)建成；羅姆旗下SiCrystal公司預(yù)計(jì)2023年左右開(kāi)始量產(chǎn)8英寸襯底、2025年量產(chǎn)8英寸SiC器件；Soitec在2022年5月發(fā)布了8英寸碳化硅襯底產(chǎn)品，其還在2022年3月啟動(dòng)新晶圓廠(chǎng)建設(shè)計(jì)劃，將用于6英寸、8英寸SmartSiC晶圓制造，預(yù)計(jì)2023年下半年建成投產(chǎn)...

可以看到，國(guó)際企業(yè)對(duì)于8英寸碳化硅襯底的量產(chǎn)已提上日程。相較之下，天科合達(dá)、天岳先進(jìn)、中科院物理研究所等中國(guó)企業(yè)/科研機(jī)構(gòu)則仍處于8英寸碳化硅襯底的研發(fā)階段。

但也有例外。2020年10月，據(jù)山西日?qǐng)?bào)報(bào)道，中電科旗下山西爍科晶體公司完全掌握4-6英寸襯底片“切、磨、拋”工藝，同時(shí)8英寸襯底片已經(jīng)研發(fā)成功；2022年1月，爍科晶體實(shí)現(xiàn)8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產(chǎn)。

可以看到，盡管存在差距，但中國(guó)正在加速追趕。另一方面，盡管碳化硅在5G、雷達(dá)、國(guó)防軍工、新能源汽車(chē)、光伏、軌道交通、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊，但碳化硅的下游應(yīng)用目前大多處于研發(fā)階段，碳化硅襯底現(xiàn)正處于爆發(fā)式增長(zhǎng)的前夜，大量資金在此刻涌入，有望縮短中外之間存在的技術(shù)差距，在碳化硅實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用之時(shí)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。