来源：化合物半导体杂志
市场研究公司TrendForce表示，随着近年来碳化硅（SiC）衬底需求的持续激增，降低SiC成本的呼声日益高涨，因为最终产品价格仍是消费者的关键决定因素。
在整个成本结构中，SiC衬底的成本占比最高，约为50%。因此，降低衬底部分的成本并提高其利用率尤为重要。大尺寸衬底因其成本优势而逐渐得到采用，并被寄予厚望。
据中国SiC衬底制造商天科合达计算，将4英寸衬底升级为6英寸衬底可将单位成本降低50%，而将6英寸衬底升级为8英寸衬底可将单位成本再降低35%。
同时，8英寸衬底可以产出更多芯片，从而降低边缘损耗。简单来说，8英寸衬底具有更高的利用率，这也是主要制造商积极开发8英寸衬底的主要原因。
目前，6英寸SiC衬底仍占主导地位，但8英寸衬底已开始渗透市场。例如，2023年7月，Wolfspeed宣布其8英寸晶圆厂已开始向中国客户出货SiC MOSFET，表明其8英寸SiC衬底已开始批量出货。天科合达也已开始小规模出货8英寸衬底，并计划2024年实现中等规模出货。
加速推进8英寸SiC衬底阵容
自2015年Wolfspeed首次展示样品以来，8英寸SiC衬底经历了7-8年的发展历程，近两年在技术和产品开发上明显加速。
除了已经实现量产的Wolfspeed外，还有7家公司有望在今年或未来1-2年内实现8英寸SiC衬底的量产。
在投资方面，Wolfspeed继续在美国北卡罗来纳州建造John Palmour碳化硅制造中心（碳化硅衬底工厂）。该工厂将进一步推动衬底产能的扩大，以满足对8英寸晶圆日益增长的需求。
去年，Coherent还宣布计划扩大8英寸衬底和外延片的生产规模，并在美国和瑞典实施大规模扩产项目。在产品出口渠道方面，Coherent已获得三菱电机和电装的10亿美元投资，长期为两家公司供应6/8英寸SiC衬底和外延片。
总部位于欧洲的意法半导体去年也在8英寸领域进行了投资，即与湖南三安半导体合作在中国建造一座8英寸SiC晶圆厂。三安还将配套建造一座8英寸SiC衬底厂，确保合资企业获得稳定的材料供应。与此同时，意法半导体也在自行开发衬底，其曾与法国公司Soitec合作，实现了8英寸SiC衬底的量产。
在中国制造商方面，目前已有10多家企业进入8英寸SiC衬底的出样阶段和小规模生产阶段。这些企业包括：烁科晶体有限公司、晶盛机电股份有限公司、天岳先进科技股份有限公司、南砂晶圆半导体技术有限公司、同光半导体股份有限公司、天科合达半导体股份有限公司、哈尔滨科友半导体、乾晶半导体、三安半导体、超芯星半导体、粤海金半导体材料有限公司。
此外，还有很多其他中国制造商正在研究8英寸衬底，如环球晶圆、东尼电子、合盛硅业、天成半导体。
目前，中国衬底制造商与国际巨头的差距已明显缩小。英飞凌等公司已与中国制造商建立长期合作伙伴关系，如天岳先进和天科合达。从技术角度来看，差距的缩小反映了全球衬底技术的整体进步。展望未来，各制造商的共同努力有望推动8英寸衬底技术的发展。
总体来看，8英寸SiC衬底的整体发展势头日益强劲，数量和质量都取得了重大突破。
全球8英寸SiC晶圆厂加速扩张
随着衬底材料不断突破技术天花板，2023年全球新建8英寸SiC晶圆厂的数量达到新高。
据TrendForce称，2023年大约有12个与8英寸晶圆相关的扩产项目。其中，8个项目由Wolfspeed、安森美、意法半导体、英飞凌、罗姆等全球制造商主导。意法半导体还与三安半导体合作了一个项目。此外，还有三个项目由中国制造商牵头，如泰科天润、芯联集成电路制造股份有限公司、杰平方半导体。
从地区角度来看，欧洲、美国、日本、韩国、中国和东南亚等重点地区预计对新的8英寸SiC晶圆厂进行大量投资。目前，全球约有11座8英寸晶圆厂正处于建设中或计划建设中。
其中包括Wolfspeed的两座工厂（位于美国纽约州莫霍克和德国萨尔）、博世的一座工厂（位于美国罗斯维尔）、意法半导体的一座自建工厂（位于意大利卡塔尼亚）、意法半导体与三安的一座合资工厂（位于中国重庆）、英飞凌的一座工厂（位于马来西亚居林）、三菱电机的一座工厂（位于日本熊本）、罗姆的两座工厂（位于日本筑后和日本国富）、安森美半导体的一座工厂（位于韩国富川）、富士电机的一座工厂（位于日本松本）。
从制造商的扩张方向来看，2023年博世和安森美半导体的投资直接瞄准汽车SiC市场。意法半导体计划在意大利建设的8英寸SiC芯片工厂也瞄准了电动汽车市场。虽然其他制造商没有明确说明未来产能的目标应用，但当前及未来，电动汽车都是SiC的主要增长引擎，成为主要制造商扩产的焦点。
在电动汽车领域，800V高压平台已成为一个显著的发展趋势。800V平台需要电压更高的功率半导体元件，促使制造商开始开发1200V SiC功率器件。
从成本角度来看，虽然目前6英寸晶圆是短期内的主流，但出于降低成本和提高效率的目的，向8英寸等更大尺寸发展是必然趋势。因此，未来电动汽车市场预计推动8英寸晶圆需求的持续增长。
从供应链角度来看，转向8英寸晶圆对于SiC制造商来说是一个突破。据行业洞察，6英寸SiC器件市场已进入激烈竞争阶段，尤其是SiC结势垒二极管（JBD）。对于规模较小、竞争力较弱的企业来说，利润率日益紧缩，预示着未来一轮整合重组即将到来。