国内碳化硅（SiC）衬底厂商技术哪家强？
碳化硅器件的产业链主要由三个环节组成：衬底、外延和器件制造（包括设计、制造和封测）。
从生产工艺流程来看，首先将碳化硅粉末通过长晶技术形成晶碇，随后进行切片、打磨和抛光，制成碳化硅衬底。接着在衬底上进行外延生长，形成外延片。外延片再经过一系列步骤，如光刻、刻蚀、离子注入和沉积，最终制造成器件。碳化硅产业链的价值主要集中在衬底和外延环节，这两部分的成本分别占到整个器件成本的47%和23%，合计约70%，而器件设计、制造和封测等后续环节则仅占30%。
从产业链价值分布来看，衬底厂商拥有重要的话语权，是实现国产化突破的关键。目前，本土碳化硅衬底厂商正在加大投入，在技术升级和下游客户导入方面都取得了显著进展，国产替代正稳步推进。
本文将详细介绍国内主要的碳化硅衬底厂商（如有遗漏，欢迎补充），帮助读者更好地了解国内碳化硅产业的发展动态。
北京天科合达半导体股份有限公司成立于2006年9月，由新疆天富集团和中国科学院物理研究所共同设立，是国内首家专注于第三代半导体碳化硅（SiC）晶片研发、生产和销售的国家级高新技术企业。天科合达目前在北京设有总部基地和研发中心，并拥有三家全资子公司及一家控股子公司—深圳市重投天科半导体有限公司。
深圳市重投天科半导体有限公司
重投天科成立于2020年12月15日，专注于第三代半导体碳化硅（SiC）单晶衬底和外延片的研发、生产和销售，主要布局6英寸碳化硅单晶衬底和外延生产线。预计今年其衬底和外延片的产能将达到25万片，进一步增强深圳第三代半导体“虚拟全产业链（VIDM）”的实力。
天科合达的产业布局
天科合达的产业涵盖碳化硅单晶炉制造、碳化硅单晶生长原料制备、碳化硅单晶衬底制备和碳化硅外延制备。2022年，天科合达举办了“8英寸导电型碳化硅衬底”新产品发布会，该产品的总位错缺密度（EPD）小于4000/cm²，螺位错密度（TSD）小于100/cm²，基底位错密度（BPD）小于200/cm²。目前已实现8英寸碳化硅衬底的小批量出货，预计今年将形成中批量出货能力。
通过这些布局和技术突破，天科合达不仅在国内碳化硅产业中占据了重要地位，也在亚太区碳化硅晶片生产制造领域树立了标杆。
图：天科合达8英寸导电型碳化硅衬底
来源：天科合达官网
2、天岳先进：国内SiC衬底领域的领导者
山东天岳先进科技股份有限公司成立于2010年11月，是一家专注于碳化硅单晶衬底材料研发、生产和销售的科技型企业。天岳先进主要生产半绝缘型衬底和导电型衬底，已实现8英寸导电型衬底、6英寸导电型衬底、6英寸半绝缘型衬底及4英寸半绝缘衬底等产品的批量供应。这些产品广泛应用于电力电子器件、5G通信和汽车电子等领域，赢得了国内外众多知名客户的信赖。
根据2023年财报，天岳先进的半绝缘型碳化硅衬底市场占有率连续四年位居全球前三。公司已与英飞凌和博世等国际知名企业签订了长期供应协议。此外，全球前十大功率半导体企业中，有超过50%是天岳先进的客户，这进一步体现了其在行业内的领先地位和影响力。
天岳先进在碳化硅衬底领域的成功不仅体现在产品的高品质和技术的先进性上，还得益于其持续的研发投入和与顶尖客户的紧密合作。通过不断提升产品性能和扩大生产能力，天岳先进正稳步推动国内碳化硅产业的发展，为全球客户提供更优质的解决方案。
图：天岳先进主要产品
来源：天岳先进财报
3、烁科晶体：碳化硅材料自主供应的领军企业
山西烁科晶体有限公司成立于2018年10月，是一家专注于第三代半导体材料碳化硅（SiC）研发和生产的高新技术企业。作为中国电科集团“十二大创新平台”之一，烁科晶体主营碳化硅单晶衬底材料，其产品线包括高纯SiC粉料、高纯半绝缘SiC单晶衬底、N型SiC单晶衬底以及碳化硅晶体。
2022年，烁科晶体成功研制出8英寸碳化硅单晶衬底，成为国内首家实现8英寸N型碳化硅抛光片小批量生产的企业。据报道，在烁科晶体的主营产品中，4英寸高纯半绝缘碳化硅衬底在国内市场的占有率超过50%，位居行业前列。而6英寸N型碳化硅衬底的产能正在不断扩大，已成为公司的新增长点。
烁科晶体凭借其在高纯碳化硅材料领域的技术优势和市场占有率，成为国内碳化硅行业的领军企业。在未来，烁科晶体将继续加大研发投入，提升产品质量和产能，推动国内碳化硅材料的自主供应和技术进步，为全球客户提供更优质的半导体解决方案。
图：8英寸N型碳化硅晶片
来源：烁科晶体官网
4、湖南三安：碳化硅产业链垂直整合制造平台
湖南三安半导体有限责任公司是三安光电的全资子公司，专注于第三代化合物半导体材料的开发和制造，尤其是碳化硅（SiC）和氧化镓材料、外延、芯片及封装领域。凭借20多年的化合物半导体材料开发和制造经验，湖南三安在提供低缺陷率和高均匀性碳化硅衬底和外延技术方面具备显著优势，能够满足工业和汽车市场对碳化硅功率器件快速增长的需求。
垂直整合制造平台
湖南三安是国内少数几家实现碳化硅产业链垂直整合的平台之一，涵盖了从长晶生长、衬底制作、外延生长到芯片制备及封装测试的全过程。公司已成功通过多家国际大客户验证并批量出货6寸碳化硅衬底，未来两年产能已基本锁定，并且8寸衬底也已实现小批量试制。
战略合作和未来发展
2023年6月，三安光电与意法半导体联合宣布将在中国重庆合资建立一个新的碳化硅器件制造工厂，三安光电还将在重庆独资建设一个8英寸碳化硅衬底工厂作为配套。该工厂计划采用意法半导体的碳化硅专利制造技术，达产后每周可生产10,000片8英寸碳化硅晶圆。三安光电计划投资约70亿元，独资设立的8英寸碳化硅衬底工厂将利用自有技术单独运营，以满足合资工厂的衬底需求，并与其签订长期供应协议。
湖南三安的这些举措不仅增强了其在碳化硅领域的领先地位，也为满足全球市场对碳化硅功率器件日益增长的需求奠定了坚实基础。
图：8英寸碳化硅衬底
来源：湖南三安官微
5、晶盛机电：聚焦6-8英寸碳化硅衬底的产业化
浙江晶盛机电股份有限公司成立于2006年，专注于硅、蓝宝石和碳化硅三大主要半导体材料的开发，提供一系列关键设备，并延伸至化合物衬底材料领域。公司致力于为半导体和光伏行业提供全球竞争力的高端装备和高品质服务。
产业化与技术领先
根据财报信息，晶盛机电已经掌握了行业领先的8英寸碳化硅衬底技术和工艺，并建立了6-8英寸碳化硅衬底的规模化产能，现已实现批量出货。其量产的碳化硅衬底在核心参数指标上达到了行业一流水平，显示出公司在这一领域的强大技术实力和市场竞争力。
市场前景
随着碳化硅材料在电力电子、5G通信和汽车电子等领域的广泛应用，对高品质碳化硅衬底的需求持续增长。晶盛机电通过不断提升技术水平和扩展产能，积极满足市场需求，推动碳化硅衬底的产业化进程。
通过聚焦6-8英寸碳化硅衬底的产业化，晶盛机电不仅巩固了其在国内市场的领先地位，也在全球市场上树立了竞争优势。未来，晶盛机电将继续加强研发投入和技术创新，提升产品质量和生产效率，进一步推动碳化硅衬底材料的广泛应用和市场拓展。
图：8英寸碳化硅晶片
来源：晶盛机电官网
6、同光股份：国内领先的碳化硅衬底供应商
河北同光半导体股份有限公司成立于2012年，位于保定市高新技术开发区，专注于第三代半导体材料碳化硅（SiC）衬底的研发和生产。公司主要生产4英寸和6英寸导电型及半绝缘碳化硅衬底，广泛应用于电力电子、通讯及其他高科技领域。
技术优势与产品
在技术和产品方面，同光股份致力于高纯碳化硅原料合成、缺陷控制、杂质含量以及产品优良率等关键技术的研发。公司已经建立了一条技术先进、产线完整、自主可控的SiC单晶衬底生产线，产品包括4英寸和6英寸的高纯半绝缘型及导电型SiC单晶衬底材料。其中，6英寸N型SiC衬底已取得关键工程化技术突破，达到了车规级功率半导体芯片的应用标准。
8英寸衬底的突破
根据媒体采访报道，同光股份在8英寸碳化硅单晶衬底技术上已经实现了突破，并准备在产业下游向8英寸规模化生产转化后，快速投放市场。这一技术进展为同光股份在未来市场中的竞争力奠定了坚实的基础。
未来发展
同光股份通过持续的技术创新和产能扩展，正在稳步推进碳化硅衬底的产业化进程，以满足不断增长的市场需求。公司致力于在碳化硅领域保持领先地位，推动国产半导体材料的发展。
图：6英寸高纯半绝缘碳化硅衬底
来源：同光股份官网
7、乾晶半导体：国产第三代半导体材料领域的“尖兵”
杭州乾晶半导体有限公司成立于2020年7月，坐落于浙江大学杭州国际科创中心，专注于第三代半导体材料领域，是一家集半导体碳化硅单晶生长、晶片加工和设备开发为一体的高新技术企业。乾晶半导体的核心团队来自浙江大学硅材料国家重点实验室，并与浙大科创中心先进半导体研究院成立了联合实验室，共同致力于SiC材料的产业化。
技术突破与成果
根据官网资料显示，乾晶半导体在2023年5月经过一系列技术攻关，在大尺寸碳化硅（SiC）单晶生长及其衬底制备方面取得了重大突破。公司成功生长出厚度达27毫米的8英寸n型碳化硅单晶锭，并加工获得了8英寸碳化硅衬底片，跻身8英寸碳化硅俱乐部。这一突破标志着乾晶半导体在大尺寸碳化硅单晶生长技术上达到新的高度，为国内第三代半导体材料的产业化进程注入了强劲动力。
未来发展
图：8英寸导电型4H-SiC衬底
来源：乾晶半导体官网
8、南砂晶圆：抢占8寸碳化硅衬底先机
广州南砂晶圆半导体技术有限公司成立于2018年9月，专注于碳化硅单晶材料的研发、生产和销售，是一家国家高新技术企业。公司总部设在广州市南沙区，目前在广州、中山和济南设有三大生产基地，形成了完整的生产线，涵盖碳化硅单晶炉制造、碳化硅粉料制备、碳化硅单晶生长和衬底制备。南砂晶圆主要生产6英寸和8英寸导电型及半绝缘型碳化硅衬底。
项目布局与进展
南砂晶圆在广州南沙区布局了总投资9亿元的SiC项目。该项目于2023年4月试投产，计划年产各类衬底片和外延片共20万片。项目备案标志着南砂晶圆8英寸SiC单晶和衬底项目的正式启动。随着项目的建成和达产，南砂晶圆有望在SiC衬底全面转型至8英寸的过程中抢占市场先机。
技术与市场优势
南砂晶圆通过在碳化硅单晶材料领域的持续投入和技术创新，不断提升产品质量和生产效率，致力于满足市场对高品质碳化硅衬底材料的需求。公司在6英寸和8英寸碳化硅衬底的技术研发和产能布局方面取得了显著进展，形成了强大的市场竞争力。
通过不断扩展生产能力和优化产品性能，南砂晶圆正稳步推动碳化硅材料的产业化进程，助力国内半导体材料行业的发展和技术进步。
图：8英寸导电型4H-SiC衬底
来源：南砂晶圆官网
9、科友半导体：8英寸碳化硅长晶工艺的突破者
哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司成立于2018年5月，是一家专注于半导体装备研发、衬底制造、器件设计、技术转移和科研成果转化的高科技企业。公司在碳化硅和氮化铝晶体生长技术方面取得了重要突破，形成了自主研发的6-8英寸碳化硅晶体生长关键技术以及2-4英寸氮化铝晶体生长技术。
技术成就与设备
科友半导体在6英寸碳化硅晶体厚度上成功突破40毫米，显示了其在大尺寸晶体生长方面的领先地位。公司现有一条长晶炉生产线，年产长晶炉200台，并配备高纯石墨加工设备和高纯度碳化硅原料制备设备。此外，科友半导体还拥有一条6-8英寸碳化硅晶体生产线，年产量可达10万片6-8英寸碳化硅衬底。
独家技术与晶体质量
科友半导体通过多项独家技术，包括粉料纯化预结晶处理、蒸镀碳化钽（TaC）蒸镀石墨结构件、热场结构设计和籽晶镀膜背保护技术，不仅实现了零微管缺陷，还显著降低了位错缺陷密度。具体来说，6英寸晶体的位错缺陷密度小于3000个/cm²，8英寸晶体的微管密度小于0.1个/cm²，位错缺陷密度小于5000个/cm²，其晶体质量在行业内处于领先水平。
通过这些技术创新和生产能力的提升，科友半导体在碳化硅长晶工艺上取得了显著进展，进一步推动了国内第三代半导体材料的发展。
图：科友半导体8寸碳化硅衬底
来源：科友半导体官微
10、东尼电子：国产碳化硅衬底新秀
浙江东尼电子股份有限公司成立于2008年，专注于超微细合金线材、金属基复合材料及其它新材料的研发、生产与销售。其产品广泛应用于消费电子、医疗、太阳能光伏、新能源汽车和半导体新材料等领域。
SiC项目进展
东尼电子自2017年开始储备SiC项目，并在2021年筹集3.3亿元资金增加SiC衬底的产能。根据2023年半年报显示，东尼半导体已与下游客户T签订《采购合同》，承诺在2023年交付13.5万片6英寸碳化硅衬底，并在2024年和2025年分别交付30万片和50万片6英寸碳化硅衬底 。
技术突破与未来规划
东尼电子采用前沿技术，解决了碳化硅单晶材料的大直径生长、多型控制、应力和位错缺陷降低等关键问题，成功突破了碳化硅晶体生长缺陷数量的控制和晶体品质的瓶颈问题，生产出高质量、大尺寸的碳化硅单晶材料。目前，8英寸碳化硅衬底正处于研发验证阶段，已有小批量订单，公司计划继续注重技术工艺研发，推进量产进程。
图：东尼电子碳化硅衬底
总结
据TrendForce集邦咨询报告，目前碳化硅（SiC）产业中，以6寸晶圆为主流，占据近80%的市场份额，而8寸晶圆的市场份额不到1%。然而，向8寸晶圆扩展是进一步降低碳化硅器件成本的关键。成熟阶段的8寸单片售价约为6寸的1.5倍，但8寸晶圆可以生产的晶粒数量约为6寸的1.8倍，显著提高了晶圆利用率。
6寸向8寸的扩径趋势在行业内日益明显，8寸SiC衬底为国内厂商实现技术突破和市场超车提供了宝贵机遇。自2023年起，国内外厂商都在加速8寸碳化硅的研发，以克服技术挑战，争取更大的市场份额。
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