碳化硅（SiC）技術(shù)和制造的全球引領(lǐng)者 Wolfspeed, Inc. （美國(guó)紐約證券交易所上市代碼：WOLF）宣布其位于美國(guó)紐約州莫霍克谷（Mohawk Valley）的采用領(lǐng)先前沿技術(shù)的 SiC 制造工廠正式開(kāi)業(yè)。這座 200mm 晶圓工廠將助力推進(jìn)諸多產(chǎn)業(yè)從 Si 基產(chǎn)品向 SiC 基半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)型。
紐約州州長(zhǎng) Kathy Hochul 蒞臨現(xiàn)場(chǎng)并預(yù)祝 Wolfspeed 在莫霍克谷（Mohawk Valley）大展宏圖。Lucid Motors 產(chǎn)品高級(jí)副總裁兼首席工程師 Eric Bach 也出席了此次開(kāi)業(yè)慶典。Wolfspeed 近日宣布了與 Lucid 簽訂多年協(xié)議，將為 Lucid 供應(yīng) SiC 器件。作為 Wolfspeed 關(guān)鍵合作伙伴，此次儀式別出心裁地采用 Lucid Motors 屢獲殊榮的 Lucid Air?（被評(píng)為 2022 年度趨勢(shì)汽車，2022 MotorTrend Car of the Year?）電動(dòng)汽車進(jìn)行剪彩。該款 Lucid Air Grand Touring 汽車配備 1050 馬力動(dòng)力，續(xù)航里程達(dá)到 516 英里（在美國(guó) EPA 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下）。
Wolfspeed 總裁兼首席執(zhí)行官 Gregg Lowe 表示：“我們很榮幸今天能有這么多業(yè)界領(lǐng)袖撥冗出席，共同慶祝 Wolfspeed 莫霍克谷工廠（Mohawk Valley Fab）的盛大開(kāi)業(yè)。我對(duì)于公司的團(tuán)隊(duì)和所有我們的合作伙伴倍感自豪，在如此短的時(shí)間之內(nèi)建設(shè)完成這座極為重要的工廠。這座工廠將不僅僅在 2022 年為客戶帶來(lái)更多供應(yīng)，更將會(huì)支持我們長(zhǎng)期的競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>
Lucid Motors 產(chǎn)品高級(jí)副總裁兼首席工程師 Eric Bach 表示：“作為市場(chǎng)引領(lǐng)者和技術(shù)創(chuàng)新者，我們擁有和 Wolfspeed 相同的價(jià)值觀和使命，那就是為高效節(jié)能和可持續(xù)未來(lái)提供業(yè)界領(lǐng)先的解決方案。今天，我們很高興地宣布與 Wolfspeed 達(dá)成合作，未來(lái)將采用在這里制造的高品質(zhì) SiC 器件。”
莫霍克谷（Mohawk Valley）這座全自動(dòng)新工廠將是全球首座且最大的 200mm SiC 工廠，提供毫不妥協(xié)的高品質(zhì)晶圓和更高良率。在莫霍克谷（Mohawk Valley）開(kāi)發(fā)的器件對(duì)于滿足 Wolfspeed 200+ 億美元銷售管道（pipeline）和全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的需求至關(guān)重要。首批 SiC 已于這個(gè)月早些時(shí)候在這座新工廠開(kāi)始制造。
Wolfspeed 全球運(yùn)營(yíng)高級(jí)副總裁 Rex Felton 表示：“我們很高興成為紐約州快速發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一部分，并衷心感謝來(lái)自當(dāng)?shù)睾献骰锇榈膹?qiáng)力且持續(xù)性的支持。這座新工廠展現(xiàn)了我們的承諾，采用最高標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)營(yíng)上追求卓越，進(jìn)而帶來(lái)更高產(chǎn)量。這也就意味著我們將可以為客戶提供更多的產(chǎn)品。Wolfspeed 在北卡羅來(lái)納州同樣在擴(kuò)大運(yùn)營(yíng)。位于北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆市的材料工廠計(jì)劃將于今年晚些時(shí)候竣工。通過(guò)這些工廠的建設(shè)與協(xié)同發(fā)力，并綜合 Wolfspeed 30 多年的研發(fā)歷史、強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)、豐富的制造經(jīng)驗(yàn)和高端的人才，我們將在美國(guó)東海岸打造國(guó)家級(jí)的 SiC 走廊。”
一家獨(dú)大的市場(chǎng)
說(shuō)Wolfspeed這個(gè)名字，也許大家會(huì)覺(jué)得陌生，但如果說(shuō)Cree，不少人應(yīng)該都略有耳聞。因?yàn)樗麄冊(cè)?jīng)在LED燈珠市場(chǎng)也獨(dú)步天下。筆者在早些年接觸LED市場(chǎng)的時(shí)候，就常常聽(tīng)到有人提到這個(gè)名字。但正如大家所知道的一樣，隨著中國(guó)廠商的崛起，CREE逐漸轉(zhuǎn)型，在經(jīng)歷了出售不成的戲碼之后，CREE終于在去年十月宣布，公司正式改名Wolfspeed。
在官方新聞稿中，他們表示，在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)達(dá)四年的徹底轉(zhuǎn)型，包括剝離掉原先占比三分之二的業(yè)務(wù)，并重新定位公司的總體核心戰(zhàn)略，作為碳化硅（SiC）技術(shù)和制造全球領(lǐng)先企業(yè)的 Wolfspeed正式宣布成立?！盎?30 多年專精技術(shù)的積淀與傳承，Wolfspeed 這個(gè)名稱一方面?zhèn)鬟f出了像狼一樣的優(yōu)秀品質(zhì) – 領(lǐng)導(dǎo)力、智慧和堅(jiān)韌不拔；另一方面也展現(xiàn)了速度這一典型特征，這體現(xiàn)在公司在創(chuàng)新和運(yùn)營(yíng)方面的步伐節(jié)奏在業(yè)界都是出類拔萃的。”他們進(jìn)一步指出。
Wolfspeed之所以能在SiC市場(chǎng)能有這么足的底氣，這與他們占領(lǐng)了市場(chǎng)60%左右的供應(yīng)有很大的關(guān)系。而之所以能擁有如此高的市占率，要追溯到公司的前身CREE在1989年推出的世界上第一款藍(lán)色LED——一款在SiC上生產(chǎn)的產(chǎn)品。
在LED上初戰(zhàn)告捷以后，Cree將SiC材料拓展到其他領(lǐng)域：1991年，他們推出全球首款商用SiC晶圓；1998年，他們又打造出業(yè)界首款采用SiC的GaN HEMT；2000年后，他們?cè)俳釉賲枺?002年推出首款600V商用SiC JBS肖特基二極管，2011年，他們又推出了歷時(shí)20年研發(fā)的，全球首款SiC MOSFET。
而按照相關(guān)資料介紹，Cree（Wolfspeed）之所以能夠在SiC襯底市場(chǎng)上擁有如此強(qiáng)的號(hào)召力，與這類型產(chǎn)品制造極為困難，但類似Cree這樣的企業(yè)在過(guò)去的發(fā)展過(guò)程中，已經(jīng)趟過(guò)不少坑，積累了很多“know-how”有關(guān)。
正因?yàn)槿绱?，曾?jīng)的Cree，現(xiàn)在的Wolfspeed不但在SiC器件方面獲得了客戶的認(rèn)可，在襯底方面也屢創(chuàng)佳績(jī)。在去年八月，Wolfspeed與ST聯(lián)合宣布，雙方將現(xiàn)有碳化硅(SiC)晶圓片多年長(zhǎng)期供貨協(xié)議總價(jià)提高至5億美元以上，并延長(zhǎng)協(xié)議有效期。這份延長(zhǎng)供貨協(xié)議將原合同總價(jià)提高一倍，按照協(xié)議規(guī)定，Cree在未來(lái)幾年內(nèi)向意法半導(dǎo)體提供先進(jìn)的150mm碳化硅裸片和外延晶圓。增加晶圓供應(yīng)量讓市場(chǎng)領(lǐng)先的半導(dǎo)體廠商意法半導(dǎo)體能夠滿足全球市場(chǎng)，尤其是汽車和工業(yè)應(yīng)用對(duì)碳化硅功率器件快速增長(zhǎng)的需求。
此外，Wolfspeed還和SiC器件的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手安森美和英飛凌達(dá)成了襯底長(zhǎng)期供貨協(xié)議。他們都是這個(gè)市場(chǎng)當(dāng)仁不讓的領(lǐng)頭羊，且在碳化硅晶圓市場(chǎng)上，還有II-VI、昭和電工和Dow Corning等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，這足以可以說(shuō)明Wolfspeed在這個(gè)市場(chǎng)的影響力。但他們不能高枕無(wú)憂，因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)對(duì)手正在洶涌而至，挑戰(zhàn)他們的地位。
另一方面，第三方SiC供應(yīng)的爭(zhēng)奪也逐漸白熱化。首先大家熟悉的，多年的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的出招。II VI在去年三月宣布，計(jì)劃擴(kuò)大其在中國(guó)的碳化硅（SiC）晶圓加工生產(chǎn)基地。報(bào)道指出，該計(jì)劃將在5年內(nèi)將其SiC基板的生產(chǎn)能力提高5到10倍，包括直徑200毫米的襯底；昭和電工在去年八月也宣布，將藉由公募增資、第三者配額增資籌措約1,100億日?qǐng)A資金，其中約700億日?qǐng)A將用于擴(kuò)增SiC晶圓等半導(dǎo)體材料產(chǎn)能。
除了上述企業(yè)外，日經(jīng)經(jīng)濟(jì)新聞在日前報(bào)道中指出，日本企業(yè)住友金屬礦山（簡(jiǎn)稱住友礦山）開(kāi)始量產(chǎn)新一代功率半導(dǎo)體使用的晶圓。
報(bào)道表示，住友金屬礦山于2017年收購(gòu)了電子部件經(jīng)銷商加賀電子旗下的碳化硅基板開(kāi)發(fā)企業(yè)日本SICOXS，一直在推進(jìn)共同研究。在晶圓制造方面，將主要由東京的青梅工廠負(fù)責(zé)前制程、由鹿兒島縣的鹿兒島工廠負(fù)責(zé)后制程，然后供貨。
日經(jīng)指出，因?yàn)樽∮训V山開(kāi)發(fā)出了相關(guān)技術(shù)，在因結(jié)晶不規(guī)則而價(jià)格較低的底層「多晶碳化硅」上貼一層可以降低發(fā)電損耗的「單晶碳化硅」，從而做成1片晶圓。據(jù)悉與只用單晶碳化硅的傳統(tǒng)産品相比，價(jià)格低1~2成。按照日經(jīng)的說(shuō)法，住友礦山要搶占美國(guó)科銳（CREE）等領(lǐng)先企業(yè)的市場(chǎng)，而預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)月産1萬(wàn)片。此外，住友礦山還考慮開(kāi)發(fā)可以高效量產(chǎn)功率半導(dǎo)體的直徑8英吋産品，并在海外建設(shè)生産基地等。
無(wú)獨(dú)有偶，全球硅晶圓大廠環(huán)球晶對(duì)這個(gè)市場(chǎng)也虎視眈眈
據(jù)報(bào)道，環(huán)球晶董事長(zhǎng)徐秀蘭之前在出席國(guó)際光電大展時(shí)透露，明年將同步擴(kuò)產(chǎn)GaN(氮化鎵) 與SiC(碳化硅) ，產(chǎn)能均將翻倍成長(zhǎng)。報(bào)道指出，環(huán)球晶目前6 吋SiC 襯底月產(chǎn)能約2000 片，部分客戶已開(kāi)始出貨，據(jù)悉，由于客戶需求強(qiáng)勁，明年6 吋SiC 襯底產(chǎn)能將不只翻倍增，而是呈現(xiàn)倍數(shù)成長(zhǎng)，可望擴(kuò)增至5000 片，也有機(jī)會(huì)進(jìn)一步提升至8000 片。
去年九月，韓國(guó)SK 集團(tuán)也宣布，計(jì)劃在碳化硅襯底業(yè)務(wù)上投資 7000 億韓元（約合 38億元人民幣），以期 2025 年成為世界尖端材料市場(chǎng)的龍頭。根據(jù)報(bào)道，SK 集團(tuán)計(jì)劃將 SiC 晶圓的生產(chǎn)能力從2021年的年產(chǎn)3萬(wàn)片增加到 2025 年的每月 5萬(wàn)片，大幅提高他們的市占率。該他們預(yù)測(cè)，2021 年 ，公司SiC 晶圓業(yè)務(wù)的銷售額將達(dá)到 300 億韓元，并計(jì)劃到 2025 年將銷售額提高到 5000 億韓元
SOI晶圓供應(yīng)商Soitec在去年11月30日也宣布，收購(gòu)碳化硅晶圓拋光和回收公司NOVASiC，以推動(dòng)電動(dòng)汽車和工業(yè)應(yīng)用電源系統(tǒng)半導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)。Soitec表示，他們將通過(guò)獨(dú)特的碳化硅技術(shù)SmartCut，用多晶碳化硅襯底，來(lái)提高單晶供體碳化硅襯底的重復(fù)使用率、良率、性能。
當(dāng)然，正在大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的中國(guó)，也自然不會(huì)錯(cuò)過(guò)這個(gè)機(jī)會(huì)。如最近上市的天岳就是國(guó)內(nèi)SiC襯底的供應(yīng)商。另外還有天科合達(dá)和三安光電等本土企業(yè)正在深耕這個(gè)領(lǐng)域。
不過(guò)，正如天岳在招股說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)：“根據(jù)公開(kāi)信息，行業(yè)龍頭科銳公司能夠批量供應(yīng) 4 英寸至 6 英寸導(dǎo)電型和半絕緣型碳化硅襯底，且已成功研發(fā)并開(kāi)始建設(shè) 8 英寸產(chǎn)品生產(chǎn)線。目前，公司主要產(chǎn)品是 4 英寸半絕緣型碳化硅襯底，6 英寸半絕緣型和 6 英寸導(dǎo)電型襯底已形成小批量銷售，與全球行業(yè)龍頭尚存在一定的差距?！?/p>
這可以看作國(guó)內(nèi)碳化硅襯底的一個(gè)縮影，但可以肯定的是。作為全球最有影響力的市場(chǎng)之一，中國(guó)廠商在這個(gè)賽道的未來(lái)表現(xiàn)絕對(duì)不容忽視。
