近日，半导体行业盛会——SEMICON China 2024在上海新国际博览中心举行，60多家碳化硅产业链上公司参展，覆盖了MOCVD、离子注入、衬底片、外延片、器件等产业链环节，成为展会的一大亮点。
自2018年特斯拉采用碳化硅器件后，碳化硅产业步入发展的快车道，在风光储、电力等行业渗透率不断提升。国内碳化硅产业在技术和规模上也不断提升。与此同时，围绕碳化硅衬底片存在产能过剩风险等相关争议，随之日渐增多。
上海证券报记者从展会上了解到，业界人士认为，碳化硅产业依然处于产业发展的初级阶段，未来5年内衬底片将处于供不应求的状态。尤其喜人的是，从衬底片到设备，国内碳化硅头部企业已经取得了长足进展，国内半导体设备商纷纷瞄准碳化硅这一产业的发展新机遇。
碳化硅成为SEMICON展会新亮点
作为全球最负盛名的半导体展会之一，SEMICON China历来是硅半导体的大舞台。今年展会的一大亮点是，在系列主题展区方面设置了功率及化合物半导体主题展。
在本次展会上，衬底片厂商纷纷亮相。作为国际领先的碳化硅半导体材料制造商，天岳先进携其高品质6英寸、8英寸碳化硅衬底产品亮相展会;山西烁科重点展示了350毫米厚8英寸碳化硅衬底片;同光股份展示了6英寸、8英寸高质量碳化硅晶锭和衬底。外延片方面，天科合达首次展示了8英寸碳化硅外延产品;普兴电子展示了6英寸、8英寸的碳化硅外延片产品;国盛电子则展示了8英寸硅基氮化镓外延片等产品。
天岳先进董事长宗艳民在接受记者采访时表示，公司高品质碳化硅衬底在2023年获得多家国内外客户的认可，并与下游电力电子、汽车电子领域的国内外知名企业开展了广泛合作。公司上海临港智慧工厂于2023年中开启产品交付，2024年产能产量将继续提升。
当前，碳化硅衬底片产能紧缺是产业发展的瓶颈之一。因此，半导体功率器件厂商纷纷与衬底片厂商签订长期订单。比如，天岳先进与某客户签订长单，预计2023年至2025年三年含税销售金额为13.93亿元。
“未来5年，高品质的衬底产品会更紧俏。”宗艳民告诉记者，从新能源汽车、工业控制到白色家电、电网，这些领域对碳化硅芯片、器件的验证周期往往长达两三年，当前还处于碳化硅应用的初级阶段。目前，碳化硅在电动汽车领域的应用占比超过70%，但在其他下游众多领域的应用，还要两三年才会进入真正的爆发期。
半导体产业研究机构InSemi Research首席分析师徐可表示，以新能源汽车领域为例，中国车载碳化硅市场规模有望从2022年的35.4亿元增长至2028年的221.6亿元，年复合增长率预计为36%。
全球碳化硅产业都在快速增长。日本调研机构富士经济报告预测，到2030年，全球碳化硅功率器件市场规模将达到近150亿美元，占整体功率器件市场的约24%。
国产碳化硅设备进展“喜人”
以碳化硅为代表的第三代半导体的快速崛起，正在成为我国8英寸半导体设备商的新机遇。
在展会上，碳化硅长晶炉、碳化硅量测检测设备、碳化硅零部件等领域均有厂商亮相。比如，志橙股份携旗下碳化硅外延设备、MOCVD设备、碳化硅涂层石墨零部件等解决方案亮相;中机新材携碳化硅晶圆切磨抛耗材方案中的大部分样品供与会人员参观了解。
“碳化硅产业方兴未艾，对半导体产业链公司而言，这不仅是新兴的市场，更是新兴的创新机遇。”有半导体业内人士对记者表示，在硅半导体领域，国内产业链是跟随全球先进发展，从设备到材料全产业链都是复制已有的产品，走的是“替代”逻辑。但碳化硅作为一种新型材料，中国与全球几乎站在同一个起跑线上，这让全产业链公司有了“创新”发展的机会。
事实上，在碳化硅产业链上，中国已经跑出来一批明星公司。富士经济发布的报告显示，在2023年全球导电型碳化硅衬底材料市场占有率排行中，天岳先进超过美国Coherent，跃居全球第二，显示出强劲的市场竞争力。
部分初创公司成为一级市场的“宠儿”，其发展表现可圈可点。比如，致力于半导体量测检测设备的优睿谱，已经在FTIR(傅里叶变换红外光谱测量设备)上迫使国际厂商开打价格战，并量产交付了碳化硅自动光学位错微管检测设备SICD系列等。专注于碳化硅外延炉业务的芯三代半导体科技(苏州)有限公司已于2月份启动上市辅导。
风头正劲的碳化硅，还吸引了硅基半导体设备头部厂商，这给拥有8英寸半导体设备产品线的公司带来新的机遇。
在本次展会的同期论坛上，北方华创介绍了其碳化硅系列设备。晶盛机电展示了6英寸、8英寸碳化硅晶体生长技术。华卓精科展示了晶圆键合设备、8英寸碳化硅激光退火设备、精密运动平台、静电卡盘等产品。
当前，碳化硅从6英寸向8英寸进化的步伐正在加快，天岳先进、晶盛机电、天科合达、山西烁科等头部厂商均在8英寸碳化硅衬底片研发量产上取得相应进展，各大厂商均积极扩产。
对此，北方华创表示，8英寸将是碳化硅设备大规模应用的主战场，公司在8英寸设备应用和开发方面具备较多经验积累，产业前进需要各方更深度的战略合作。
