電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）6月7日晚間，三安光電與意法半導(dǎo)體（ST）宣布，雙方已簽署協(xié)議在重慶合資共同建立一個(gè)新的碳化硅器件制造工廠。與此同時(shí)，為配套供應(yīng)襯底材料，三安光電還將在當(dāng)?shù)鬲?dú)資建立一個(gè)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(yīng)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(dǎo)體IDM龍頭，在LED業(yè)務(wù)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(jì)、制造、代工等業(yè)務(wù)。

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(xiàng)目公司將由三安光電控股，暫定名為“三安意法半導(dǎo)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(dǎo)體（中國）投資有限公司持股49%。

項(xiàng)目預(yù)計(jì)投資總額達(dá)32億美元（228億元人民幣），目前正在等待監(jiān)管部門批準(zhǔn)，批準(zhǔn)后即開工建設(shè)，計(jì)劃在2025年第四季度點(diǎn)火生產(chǎn)，并預(yù)計(jì)到2028年全面達(dá)產(chǎn)。

ST表示，該合資項(xiàng)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(shí)在項(xiàng)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(jì)劃投資約70億元，獨(dú)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(dú)建立和運(yùn)營，以滿足合資工廠的襯底需求，并與其簽訂長期供應(yīng)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(jìn)，在這個(gè)市場上，ST已經(jīng)成功拿下了許多客戶項(xiàng)目。對ST來說，與中國本地的重要合作伙伴一起成立一個(gè)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(gè)完全垂直整合的SiC價(jià)值鏈。”

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(bǔ)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(yù)計(jì)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(yīng)歐洲政策，將部分產(chǎn)能引回歐洲本土之外，ST仍在堅(jiān)持?jǐn)U大碳化硅制造業(yè)務(wù)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(dá)產(chǎn)后按照周產(chǎn)1萬片8英寸碳化硅晶圓計(jì)，年產(chǎn)將超過50萬片，這樣的產(chǎn)能規(guī)模能夠滿足ST實(shí)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(biāo)。

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(shí)可以看到是分工明確的，從官方的描述上看，項(xiàng)目的碳化硅晶圓廠部分三安光電負(fù)責(zé)建設(shè)、ST負(fù)責(zé)提供制造工藝等專利技術(shù)。畢竟ST擁有大量碳化硅的應(yīng)用以及制造經(jīng)驗(yàn)，這也是其獨(dú)有的優(yōu)勢之一。

當(dāng)然三安光電本身作為國內(nèi)化合物半導(dǎo)體龍頭，其本身有代工業(yè)務(wù)，也有自家器件制造需求，具備晶圓制造的經(jīng)驗(yàn)。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(jì)及測試，并取得重大突破，用于主驅(qū)的碳化硅功率半導(dǎo)體有望在今年第四季度正式上車。

同時(shí)其碳化硅MOSFET代工業(yè)務(wù)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(yīng)協(xié)議。

而在今年2月三安光電曾回復(fù)投資者其8英寸碳化硅襯底的進(jìn)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(gè)形態(tài)。

雖然三安沒有詳細(xì)給出8英寸襯底的量產(chǎn)時(shí)間，以及工廠的建設(shè)和啟用計(jì)劃，但按照與ST的合資項(xiàng)目時(shí)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(shí)現(xiàn)對外供應(yīng)。

今年以來，國產(chǎn)碳化硅襯底也陸續(xù)打入海外大廠供應(yīng)鏈。4月底，天岳先進(jìn)在2022年年報(bào)中披露去年公司與博世集團(tuán)簽署了長期協(xié)議，公司將為博世供應(yīng)碳化硅襯底產(chǎn)品；5月3日，英飛凌也宣布了與天岳先進(jìn)的供應(yīng)協(xié)議，天岳先進(jìn)將為英飛凌供應(yīng)用于制造碳化硅半導(dǎo)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(shí)英飛凌還與另一家中國碳化硅供應(yīng)商天科合達(dá)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(yīng)。

從以往SiC襯底量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)來看，國際上4英寸SiC襯底量產(chǎn)時(shí)間比國內(nèi)早10年左右，而6英寸拉近了差距，量產(chǎn)時(shí)間差在7年左右。Wolfspeed在去年4月啟用了全球第一個(gè)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(shí)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(diǎn)上海內(nèi)外的時(shí)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(kuò)張中，據(jù)Yole預(yù)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(fù)合年均增長率高達(dá)34%。

縱觀全球汽車市場，中國也是電動化推進(jìn)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(yīng)鏈安全等各個(gè)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。