今年的半導體產業，碳化硅（SiC）頗為火熱。

　　前不久，英飛凌宣布以1.39億美元收購初創企業Siltectra，獲得后者創新技術ColdSpilt以用于碳化硅晶圓的切割上，進一步加碼碳化硅市場，X—Fab、日本羅姆等企業早些時候也相繼宣布將擴大碳化硅產能，碳化硅產業海外重要玩家已開始備戰。

　　那么國內SiC市場又是何種景象？事實上，今年以來關于碳化硅相關消息已越來越多地出現。近期山東天岳碳化硅材料項目在瀏陽高新區開工，項目總投資30億元，一期主要生產碳化硅導電襯底、二期主要生產功能器件；時間再往前，今年9月芯光潤澤國內首條碳化硅IPM產線正式投產......

　　熱度漸起，那么國內碳化硅產業發展現狀如何？又有哪些廠商在攻關碳化硅產業？

　　國內碳化硅產業發展現狀

　　碳化硅為第三代半導體的主要代表之一，擁有禁帶寬度大、器件極限工作溫度高、臨界擊穿電場強度大、熱導率等顯著的性能優勢，在電動汽車、電源、軍工、航天等領域備受歡迎，為眾多產業發展打開了全新的應用可能性，被行業寄予厚望。

　　從產業鏈角度看，碳化硅包括單晶襯底、外延片、器件設計、器件制造等環節，但目前全球碳化硅市場基本被在國外企業所壟斷。

　　在全球市場中，單晶襯底企業主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日鐵住金、Norstel等，外延片企業主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、羅姆、三菱電機、Infineon等，器件方面，全球大部分市場份額被Infineon、Cree、羅姆、意法半導體等少數企業瓜分。

　　由于碳化硅產業環節如芯片性能與材料、結構設計、制造工藝之間的關聯性較強，不少企業仍選擇采用IDM模式，如羅姆和Cree均覆蓋了碳化硅襯底、外延片、器件、模組全產業鏈環節，其中Cree占據襯底市場約40%份額、器件市場約23%份額。

　　事實上，目前整個碳化硅產業尚未進入成熟期，但國際廠商已實現多個環節規模量產技術瓶頸的突破，并已摩拳擦掌、即將掀起一場大戰，而國內碳化硅產業仍處于起步階段，與國際水平仍存在差距。

　　如今SiC器件在國內光伏逆變器、車載充電器、充電樁等領域雖已開始應用，但國內市場上大部分碳化硅功率器件依賴進口，主要為Cree、Infineon、羅姆等占有。

　　不過，近年來國內已初步建立起相對完整的碳化硅產業鏈體系，包括有IDM廠商中車時代電氣、世紀金光、泰科天潤、揚杰電子等，單晶襯底企業山東天岳、天科合達、同光晶體等，外延片企業天域半導體、瀚天天成等，部分廠商已取得階段性進展。

　　單晶襯底方面，目前國內可實現4英寸襯底的商業化生產，山東天岳、天科合達、同光晶體均已完成6英寸襯底的研發，中電科裝備研制出6英寸半絕緣襯底。

　　外延片方面，國內瀚天天成和天域半導體均可供應4-6英寸外延片，中電科13所、55所亦均有內部供應的外延片生產部門。

　　器件方面，國內600-3300 V SiC SBD已開始批量應用，有企業研發出1200V/50A SiC MOSFET；泰科天潤已建成國內第一條碳化硅器件生產線，SBD產品覆蓋600V-3300V的電壓范圍；中車時代電氣的6英寸碳化硅生產線也于今年1月首批芯片試制成功。

　　模塊方面，國內已開發出1200V/50-400A全SiC功率模塊、600-1200V/100-600A混合SiC功率模塊；今年9月18日，廈門芯光潤澤國內首條碳化硅 IPM產線正式投產。

　　總體而言，國內已初步形成了涵蓋各環節的碳化硅產業鏈，在央地政府政策的支持以及市場需求的驅動下，國內企業正在努力跟跑趕超。

　　盤點國內碳化硅產業鏈企業

　　單 晶 襯 底

　　山東天岳先進材料科技有限公司

　　山東天岳先進材料科技有限公司成立于2010年10月，山東天岳晶體材料公司是其旗下控股公司。山東天岳是山東大學晶體研究所的產業化基地，主要從事寬禁帶碳化硅半導體襯底的研發與生產，廣泛應用于電力輸送、航空航天、新能源汽車、半導體照明、5G通訊等技術領域。

　　截至目前，山東天岳累計投資15億元建成了碳化硅單晶襯底材料產業化基地。2017年，山東天岳自主開發了全新的高純半絕緣襯底材料，目前量產產品以4英寸為主，此外其4H導電型碳化硅襯底材料產品主要有2英寸、3英寸、4英寸及6英寸。山東天岳還獨立自主開發了6英寸N型碳化硅襯底材料，現在產品正處于工藝固化階段。

　　今年5月，山東天岳董事長宗艷民在接受媒體采訪時表示，山東天岳的碳化硅襯底訂單已接到明年下半年。11月中旬，山東天岳碳化硅材料項目在瀏陽高新區開工，項目總投資30億元，一期主要生產碳化硅導電襯底、二期主要生產功能器件。

　　北京天科合達半導體股份有限公司

　　北京天科合達半導體股份有限公司成立于2006年9月，由新疆天富集團、中國科學院物理研究所共同設立，專注于第三代半導體碳化硅晶片研發、生產和銷售。天科合達在北京總部擁有一個研發中心和一個集晶體生長-晶體加工-晶片加工-清洗檢測的全套碳化硅晶片生產基地，新疆子公司主要進行碳化硅晶體生長。

　　天科合達在國內首次建立了完整的碳化硅晶片生產線、實現碳化硅晶體的產業化，打破了國外長期的技術封鎖和壟斷，向國內60余家科研機構批量供應晶片2~4英寸碳化硅單晶襯底（包括半絕緣體、導電、沿C軸和偏角度等），已形成一條年產量達7萬片的生產線。今年7月消息顯示，天科合達6英寸碳化硅晶片正在準備中，尚未實現批量生產。

　　2018年10月19日，天科合達在徐州經開區投資的碳化硅晶片項目正式簽約。

　　河北同光晶體有限公司

　　河北同光晶體有限公司成立于2012年，主要從事第三代半導體材料碳化硅襯底的研發和生產。同光晶體的主要產品包括4英寸和6英寸導電型、半絕緣碳化硅襯底，其中4英寸襯底已達到世界先進水平，目前已建成完整的碳化硅襯底生產線。

　　同光晶體先后承擔了國家863計劃“大功率GaN電子器件用大尺寸SiC襯底制備及外延技術研究”課題、國家重點研發計劃“戰略性先進電子材料”重點專項“中低壓SiC材料、器件及其在電動汽車充電設備中的應用示范”課題，前者已通過驗收。

　　2017年10月，同光晶體聯合清華大學、北京大學寬禁帶半導體研究中心、中國科學院半導體研究所、河北大學共同搭建了“第三代半導體材料檢測平臺”。

　　中科鋼研節能科技有限公司

　　中科鋼研節能科技有限公司成立于2016年，是由新冶集團、國宏華業投資有限公司和公司骨干員工三方共同出資成立的由央企控股的混改公司。中科節能與上海大革、國宏華業及四家地方國企共同組建了“中科節能碳化硅生長技術重點實驗室”，后來被北京市發改委批復為“第三代半導體制備關鍵共性技術北京市工程實驗室”，上述單位聯合研發的升華法4英寸導電性碳化硅晶體長晶生產過程穩定，可獲得高品質、大規格的碳化硅晶體。

　　2017年5月，中科節能宣布將聯合國宏華業等4-5家已取得共識的合作單位通過全國布局投資30億人民幣，打造國內最大的碳化硅晶體襯底片生產基地，正式啟動碳化硅產業化項目。

　　2017年7月，中科節能與青島萊西市、國宏中晶簽訂合作協議，投資建設碳化硅長晶生產線項目。該項目總投資10億元，項目分兩期建設，一期投資約5億元，預計2019年6月建成投產，建成后可年產5萬片4英寸N型碳化硅晶體襯底片和5千片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片；二期投資約5億元，建成后可年產5萬片6英寸N型碳化硅晶體襯底片和5千片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片。

　　外 延 片

　　瀚天天成電子科技（廈門）有限公司

　　瀚天天成電子科技（廈門）有限公司成立于2011年3月，是一家集研發、生產、銷售碳化硅外延晶片的中美合資高新技術企業，已形成3英寸、4英寸以及6英寸的完整碳化硅半導體外延晶片生產線，并滿足600V、1200V、1700V器件制作的需求。

　　官網信息顯示，2012年3月瀚天天成宣布開始接受商業化碳化硅半導體外延晶片訂單，成為中國第一家提供產業化3英寸和4英寸碳化硅半導體外延晶片生產商。2014年4月，瀚天天成正式接受商業化6英寸碳化硅外延晶片訂單，成為國內首家提供商業化6英寸碳化硅外延晶片的生產商。

　　瀚天天成今年在接受媒體采訪時表示，目前已著手實施擴大產能的規劃，預計今年年底完成二期廠房的土地建設，并于明年上半年逐步釋放新產能，預期實現十倍產能增長，達到年產能30萬片。

　　東莞市天域半導體科技公司

　　東莞市天域半導體科技有限公司（TYSTC）成立于2009年1月，是我國首家專業從事第三代半導體碳化硅外延片研發、生產和銷售的高新技術企業。

　　2010年天域半導體與中國科學院半導體所合作成立了“碳化硅技術研究院”，聯合進行“第三代半導體碳化硅外延晶片研發及產業化”，成為全球成為全球碳化硅外延晶片的主要生產商之一。

　　根據媒體報道，2012年天域半導體已實現年產超2萬片3英寸、4英寸碳化硅外延晶片的產業化能力，目前可提供6英寸碳化硅外延晶片以及各種單極、雙極型SiC功率器件等產品。

　　器件 模塊 IDM

　　中國電子科技集團有限公司

　　中國電子科技集團有限公司是在原信息產業部直屬的46家電子科研院所及26家全資或控股公司基礎上組建而成，于2002年3月正式掛牌運營，主要從事國家重要軍民用大型電子信息系統的工程建設，以及重大電子裝備、軟件、基礎元器件、功能材料的研制、生產及保障服務。

　　中電科旗下2所、13所、55所等均在碳化硅產業有相關布局。其中，中電科2所已實現高純碳化硅材料、高純半絕緣晶片量產，官網顯示其產品有N型4H-SiC襯底材料、高純4H-SiC襯底材料；中電科55所是國內少數從4-6寸碳化硅外延生長、芯片設計與制造、模塊封裝領域實現全產業鏈的企業單位，其6英寸碳化硅中試線已投入運行，旗下的控股子公司揚州國揚電子為“寬禁帶電力電子器件國家重點實驗室”的重要實體單位，專業從事以碳化硅為代表的新型半導體功率模塊的研制和批產，現有一條于2017年投產、產能50萬只/年的模塊工藝線。

　　2018年9月，中電科（山西）電子信息科技創新產業園項目奠基，該產業園占地1000余畝，投資50億元，其中包括中國電科（山西）三代半導體技術創新中心、中國電科（山西）碳化硅材料產業基地，表示將通過吸引上游企業、形成產業聚集效應，打造電子裝備制造、三代半導體產業生態鏈，建成國內最大的碳化硅材料供應基地。

　　此外，中電科48所成功研制出適用于4-6英寸碳化硅材料及器件制造的高溫高能離子注入機、單晶生長爐、外延生長爐等關鍵裝備并實現初步應用，并于今年5月通過科技部驗收。

　　株洲中車時代電氣股份有限公司

　　株洲中車時代電氣股份有限公司是中國中車(601766,股吧)旗下股份制企業，其前身及母公司——中車株洲電力機車研究所有限公司創立于1959年。

　　2011年，中車時代電氣與中科院微電子所成立聯合研發中心，正式開展碳化硅功率半導體器件研究；2013年后，陸續獲得國家科技重大專項“02專項”等多項國家重點項目支持；2016年該公司自主研發的碳化硅功率模塊在軌道交通、光伏逆變器成功進行示范應用。

　　2017年12月，中車時代電氣總投資3.5億元人民幣的6英寸碳化硅產業基地技術調試成功，2018年1月首批芯片試制成功。這是國內首條6英寸碳化硅生產線，獲得了國家“02專項 ”、國家發改委新材料專項等國家重點項目支持，是中車時代電氣的重點投資項目之一，實現碳化硅二極管和MOSFET芯片工藝流程整合，成功試制1200V碳化硅肖特基二極管功率芯片。

　　北京世紀金光半導體有限公司

　　北京世紀金光半導體有限公司成立于2010年12月，前身為始建于1970年的中原半導體研究所（國營542廠），主要產品包括碳化硅高純粉料、碳化硅單晶片、碳化硅同質外延片、氮化鎵基外延片、石墨烯、碳化硅SBD器件、碳化硅MOSFET器件、碳化硅功率模塊、IGBT模塊等，集半導體單晶材料、外延、器件、模塊的研發、設計、生產與銷售于一體的，貫通了第三代半導體全產業鏈。

　　世紀金光于2015年第一款碳化硅SBD研制成功，開始碳化硅全產業鏈工業生產線建設；2016年第一款碳化硅 MOSFET器件研發成功；2018年2月1日，世紀金光6英寸碳化硅器件生產線成功通線，我國首次實現碳化硅全產業鏈貫通。

　　泰科天潤半導體科技公司

　　泰科天潤成立于2012年，致力于碳化硅功率器件的自主研發、生產、銷售和應用解決方案，目前在北京已建成國內第一條完整的4～6寸碳化硅器件量產線，可在碳化硅外延上實現半導體功率器件的制造工藝。

　　泰科天潤的基礎核心產品以碳化硅肖特基二極管為代表，產品包含各種封裝形式的碳化硅肖特基二極管、碳化硅MOSFET和碳化硅模塊等，其中600V/5A～50A、1200V/5A～50A和1700V/10A等系列的碳化硅肖特基二極管產品已投入批量生產。

　　此外，泰科天潤還研制成功1200V碳化硅MOSFET功率器件，掌握了碳化硅MOSFET器件的設計、關鍵工藝和制造等全套技術，成為國際上少數幾個能提供碳化硅MOSFET器件的公司之一。

　　廈門芯光潤澤科技有限公司

　　廈門芯光潤澤科技有限公司成立于2016年3月，是專業從事第三代半導體碳化硅功率器件與模塊研發制造產業化發展的高新科技型企業。據悉，芯光潤澤在2012年就通過引進海內外頂尖行業專家，組建碳化硅芯片科研技術團隊，并在第三代半導體方面與西交大、西電等院校成立聯合研發中心。

　　2016年12月，芯光潤澤第三代半導體碳化硅功率模塊產業化項目正式開工建設，2018年9月18日，芯光潤澤國內首條碳化硅IPM產線正式投產。近期消息顯示，目前該生產線投產穩定，每月生產規模可達30萬、每年可達360萬顆。

　　揚州揚杰電子科技股份有限公司

　　揚州揚杰電子科技股份有限公司成立于2006年，致力于功率半導體芯片及器件制造、集成電路封裝測試等領域的產業發展，主營產品為各類電力電子器件芯片、功率二極管及碳化硅SBD、碳化硅JBS等。

　　2015年3月，揚杰科技與西安電子科技大學簽約開展第三代半導體材料與器件的產業化應用研究工作；2015年4月，揚杰科技通過增資和股權轉讓方式取得國宇電子38.87%股權，與中國電子科技集團公司第五十五研究所在碳化硅芯片和模塊產品方面建立緊密合作關系。2015年7月，揚杰科技募資1.5億元用于碳化硅芯片、器件研發及產業化建設項目。

　　今年年中，揚杰科技表示碳化硅項目正處于封裝與流片的技術積累階段，為建線進行前期的研發準備。

　　上海瞻芯電子科技有限公司

　　上海瞻芯電子科技有限公司成立于2017年7月，是一家無晶圓廠（Fabless）半導體初創公司，致力于開發以新型功率器件為核心的高性價比功率集成電路和應用模塊產品，為電源和電驅動系統的小型化、高效化和輕量化提供完整的半導體解決方案。

　　2018年5月，上海瞻芯電子稱其制造的第一片國產6英寸碳化硅MOSFET晶圓正式面世。據介紹，上海瞻芯電子于2017年10月上旬完成工藝流程、器件和版圖設計，在10月至12月間完成初步工藝試驗，并且從2017年12月開始正式流片，2018年5月成功地在一條成熟量產的6英寸工藝生產線上完成碳化硅MOSFET的制造流程。晶圓級測試結果表明，各項電學參數達到預期，為進一步完成工藝和器件設計的優化奠定了堅實基礎。

　　全球能源互聯網研究院有限公司

　　全球能源互聯網研究院有限公司前身為國網智能電網研究院，是國家電網公司直屬科研單位，國內首家專業從事全球能源互聯網關鍵技術和設備開發的高端研發機構。

　　全球能源互聯網研究院有限公司搭建了國內首個高壓大功率碳化硅電力電子器件平臺，與科研院所聯合開展了從材料到器件的協同開發，在高溫離子注入、高溫氧化退火等關鍵工藝設備技術水平處于世界先進水平，實現了從材料到功率器件研發到電力電子裝備應用的協同發展。

　　今年4月，由全球能源互聯網研究院有限公司承擔的“高壓大功率碳化硅電力電子器件平臺工藝開發與器件研制”項目通過北京市科委組織的專家組驗收。

　　深圳基本半導體有限公司

　　深圳基本半導體有限公司由深圳青銅科技股份有限公司與瑞典國家科技研究院旗下Ascatron AB合資設立，致力于碳化硅功率器件的研發與產業化，是深圳第三代半導體研究院發起單位，并與深圳清華大學研究院共建“第三代半導體材料與器件研發中心”。

　　基本半導體官方消息顯示，其對碳化硅器件的材料制備、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅動應用等各方面進行研發，覆蓋產業鏈各個環節，并擁有獨創的3D SiC?外延技術，該技術能夠充分利用碳化硅的材料潛力，通過外延生長結構取代離子注入，使碳化硅器件在高溫應用中擁有更高的穩定性。

　　基于3D SiC?技術，基本半導體今年已推出自主研發的650 -1700V 3D SiC?系列碳化硅肖特基二極管（SiC JBS），其生產的碳化硅外延片低摻雜層厚度可高達250μm，具有極低的缺陷密度和高均勻性，可生產3.3千伏以上的高壓器件和1萬伏以上的超高壓器件。