衬底“突围”，碳化硅五巨头的产能博弈

4月22日，ROHM 和意法半导体宣布，双方将在意法半导体与罗姆集团旗下SiCrystal公司现有的150mm（6英寸）碳化硅（SiC）衬底晶圆多年长期供货协议基础上，继续扩大合作。

根据新签署的长期供货协议，SiCrystal公司将对意法半导体加大德国纽伦堡产的碳化硅衬底晶圆供应力度，预计协议总价不低于2.3亿美元。

早在2020年，意法半导体就与SiCrystal达成长期供货协议。当时消息，双方达成了超1.2亿美元的协议，由SiCrystal向意法半导体供应先进的150mm SiC晶圆。

01.

意法半导体的SiC衬底布局

其实，意法半导体在碳化硅产业链垂直整合布局的同时，针对SiC衬底上游端，采取“收购+自建+外购”的策略，以增强意法半导体供应链的韧性，更好地应对未来需求增长。

2019年，意法半导体收购瑞典碳化硅衬底厂商 Norstel AB（现更名为 ST SiC AB）的多数股权。该团队专门生产碳化硅衬底，并将加快了意法半导体向8英寸晶圆生产的升级改造。

Norstel 总部位于瑞典北雪平，成立于 2005 年，是林雪平大学的附属公司。因此，意法半导体在瑞典北雪平则拥有了一个SiC自有衬底厂。

除此之外，2022年10月，意法半导体宣布将在意大利卡塔尼亚新建一个SiC衬底工厂，以专门生产Norstel研发的SiC衬底，借此实现40%碳化硅衬底的自主供应。目前，卡塔尼亚新的全工序碳化硅衬底制造厂正在建设中，预计 2024 年开始投产。

自有、自建衬底工厂是一方面，意法半导体与衬底企业也同样有技术合作的案例。

比如，此前意法半导体曾与Soitec合作开发碳化硅衬底制造技术。意法半导体达成合作后的18个月内完成对Soitec碳化硅衬底技术的产前认证测试，此次合作的目标是意法半导体采用 Soitec 的 SmartSiC™ 技术制造未来的8寸碳化硅衬底，促进意法半导体的碳化硅器件和模块制造业务，并在中期实现量产。

然而，为了协同产能供应，意法半导体也同步会采取外部供应的策略。除了上述的SiCrystal外，意法半导体还与Wolfspeed（Cree）签订过供应协议，并逐步扩展合作。

◎2019年1月，意法半导体与Wolfspeed（Cree）签署SiC晶圆片多年供应协议，Wolfspeed（Cree）将向意法半导体供应价值2.5亿美元的先进150mm碳化硅（SiC）裸片和外延片。

◎2019年11月，意法半导体与Wolfspeed（Cree）宣布扩大并延伸现有多年长期碳化硅（SiC）晶圆供应协议至5亿多美元。

◎2021年8月，意法半导体与Wolfspeed（Cree）宣布再次扩大现有的多年长期碳化硅（SiC）晶圆供应协议。协议总金额扩大至超过 8 亿美元。

回看意法半导体的产能布局，除了在瑞典北雪平的SiC自有衬底厂、在建的意大利卡塔尼亚综合性SiC衬底制造厂之外，意法半导体还与三安光电在重庆建立一家新的8英寸SiC器件制造厂，而为配套该合资厂的衬底需求，三安光电也将利用自有SiC衬底工艺，单独建造和运营一个新的8英寸SiC衬底制造厂。

据悉，该厂规划总投资70亿人民币，占地276亩，采取一次建设分期投产方式，规划达产年生产能力为8英寸SiC衬底48万片，合资公司也将与湖南三安签订长期SiC衬底供应协议。

02.

安森美的SiC衬底布局

同样的，安森美的衬底布局与意法半导体类似，“收购+自建+外购”并举。

外购方面，2019年，安森美与Wolfspeed（Cree）签署多年期协议。Wolfspeed（Cree）将向安森美半导体供应价值8500万美元的先进150mm碳化硅（SiC）裸片和外延片，用于EV电动汽车和工业应用等高速增长的市场。

收购方面，2021年8月，安森美宣布以4.15亿美元（约28亿人民币）现金，收购SiC生产商GT Advanced Technologies（以下简称“GTAT”）。同年11月，安森美宣布完成对GTAT的收购，确保和增加了SiC供应的能力，同时也标志着安森美的碳化硅衬底将从主要外购，变为外购和自产混合模式。

自建方面，在2022年，安森美先是实现了新罕布什尔州哈德逊碳化硅新工厂的落成，使安森美的SiC晶锭产能同比增加五倍；随后安森美又扩建了在捷克共和国罗兹诺夫的碳化硅工厂，该工厂的扩建在未来两年将SiC衬底和外延片的产能提高16倍。

03.

罗姆的SiC衬底布局

罗姆2009年收购德国SiC衬底制造商SiCrystal，从器件端向衬底材料端延伸。然而，随着下游需求提升，德国这部分产能供不应求。

而出于业务连续性规划、确保稳定安全的供应链以及扩大产能的考虑，罗姆决定在日本境内建立碳化硅晶圆生产线，使其成为罗姆碳化硅晶圆的第二个生产基地。

在2023年11月财报电话会议上，罗姆半导体（Rohm）株式会社社长松本功宣布将在位于日本宫崎县的第二家工厂生产8英寸SiC衬底，主要供该公司内部使用，预计将于2024年开始投产。

同时，这将是罗姆首次在日本生产SiC衬底。

宫崎第二工厂原本是出光兴产子公司Solar Frontier的原国富工厂。罗姆即将通过一项交易收购这家工厂。一旦转换为罗姆在宫崎的第二工厂，这将成为罗姆最大的碳化硅功率半导体工厂，生产8英寸晶圆。

据罗姆官网介绍，罗姆目前在日本拥有四个基于碳化硅的功率半导体生产基地，分别位于京都总部、福冈县筑后工厂和长滨工厂以及宫崎第一工厂。罗姆的目标是到2025财年碳化硅功率半导体收入达到1000亿日元，同时将产能提高到2021财年的6倍。

罗姆通过“收购+自建”，以进一步达成稳定的上游供应。

04.

Wolfspeed的SiC衬底布局

和其他巨头不同的是，Wolfspeed在SiC衬底端则采取自建的策略。

今年3月，位于美国北卡罗来纳州查塔姆县的“John Palmour 碳化硅制造中心”封顶，将显著扩大 Wolfspeed 材料产能。

该项目总投资50 亿美元，位于北卡罗来纳州查塔姆县，将生产 200 mm 碳化硅衬底。到 2024 年底，占地 445 英亩的一期工程预计将完工，预计2025年上半年开始生产。届时，将显着扩大 Wolfspeed 的材料产能。

值得注意的是，Wolfspeed 目前在北卡罗来纳州达勒姆总部制造了全球超过 60% 的碳化硅材料，并且正在开展投资 65 亿美元的产能扩充计划，以显著提升制造。

另外，2023年2月初，Wolfspeed宣布计划在德国萨尔州建造全球最大、最先进的8英寸SiC器件制造工厂（计划或被推迟，最早将于2025年开始），这座欧洲工厂将与莫霍克谷器件工厂（已于2022年4月开业）、John Palmour SiC制造中心（即美国北卡罗来纳州SiC材料工厂，2024年3月封顶）一起，共同构成Wolfspeed公司65亿美元产能扩张计划的重要组成部分。

05.

英飞凌的SiC衬底布局

英飞凌曾计划以8.5亿美元的现金收购Cree旗下Wolfspeed功率和射频业务部，因美国政府反对而被叫停。

因此，在我们熟知的五大巨头中，英飞凌是没有SiC衬底这一环节的。

但是，在2018年，英飞凌收购了SiC晶圆切割领域的新锐公司Siltectra。该公司的冷切割（Cold Split）技术，能将SiC晶圆的良率提高90%，在相同碳化硅晶锭的情况下，它可以提供3倍的材料，可生产更多的器件，进而SiC器件的成本可以降低20-30%。

因此，这也算是英飞凌在衬底领域的一个关键布局。

然而，要想确保高品质碳化硅衬底的供应以满足其扩产“底气”，英飞凌则是采用供应商体系多元化战略，频签上游合作。

◎2018年，英飞凌就与Wolfspeed（Cree）签署长期协议。Wolfspeed（Cree）将向英飞凌供应6英寸SiC晶圆片；而今年1月，英飞凌和Wolfspeed宣布扩大并延伸现有的长期 6英寸SiC晶圆供应协议。

◎2020年，英飞凌与GTAT签署碳化硅（SiC）晶棒供货协议，合同预期五年。

◎2022年，英飞凌与Coherent（原II-VI）签订了一项多年协议，从其采购6英寸SiC衬底，同时双方还将合作过渡到8英寸SiC衬底。

◎2023年1月，英飞凌与 Resonac（原昭和电工）签署了一项新的多年供应与合作协议，补充并扩大了 2021 年的公告。Resonac初始阶段侧重于6英寸SiC 材料供应，协议后期支持英飞凌向 8英寸晶圆直径的过渡。

◎2023年5月，英飞凌分别与天岳先进、天科合达签订供货协议。双方的供应量预计均将占到英飞凌长期需求量的两位数份额。协议在第一阶段都专注于6英寸SiC材料，后期天岳先进、天科合达也将助力英飞凌向8英寸碳化硅晶圆过渡。

◎2024年1月，英飞凌与SK Siltron CSS 正式达成协议。SK Siltron CSS将为英飞凌提供高质量6英寸SiC晶圆。在后续阶段，SK Siltron CSS将协助英飞凌向8英寸晶圆直径过渡。

目前，英飞凌的产能在持续扩充。未来五年，英飞凌将追加投资高达 50 亿欧元大幅扩建居林工厂（第三座厂房的二期建设），旨在建造「全球最大的8英寸SiC功率晶圆厂」。此外，英飞凌还将对位于德国奥地利菲拉赫以及马来西亚居林的现有工厂进行8英寸改造。

据悉，这项投资将在2025年为英飞凌带来10亿欧元的年营收；到2030年，将带来70亿欧元的年营收，并且使得英飞凌占据全球30%的SiC份额。

下游的强劲需求，扩产之势不可逆。英飞凌目前依旧坚持供应商体系多元化战略，以弥补衬底环节的空缺，确保上游材料端产能。

06.

结语

从SiC五大巨头的衬底布局我们不难看出：

◎不管是收购、自供还是外购，都只是衬底采购策略的一种，产能的“争夺”才是最终目的；

◎海外主流功率半导体大厂都已经将8英寸量产提上了日程，而随着生产规模的扩大和技术的不断优化，8英寸晶圆的成本也将逐渐降低；

◎国内衬底企业可利用8英寸的节点，通过技术创新和规模效应降低生产成本，提高产品竞争力，观望海外市场，加速出海。

来源：NE时代