碳化硅（SiC）技術和制造的全球引領者 Wolfspeed, Inc. （美國紐約證券交易所上市代碼：WOLF）宣布其位于美國紐約州莫霍克谷（Mohawk Valley）的采用領先前沿技術的 SiC 制造工廠正式開業。這座 200mm 晶圓工廠將助力推進諸多產業從 Si 基產品向 SiC 基半導體的轉型。
紐約州州長 Kathy Hochul 蒞臨現場并預祝 Wolfspeed 在莫霍克谷（Mohawk Valley）大展宏圖。Lucid Motors 產品高級副總裁兼首席工程師 Eric Bach 也出席了此次開業慶典。Wolfspeed 近日宣布了與 Lucid 簽訂多年協議，將為 Lucid 供應 SiC 器件。作為 Wolfspeed 關鍵合作伙伴，此次儀式別出心裁地采用 Lucid Motors 屢獲殊榮的 Lucid Air?（被評為 2022 年度趨勢汽車，2022 MotorTrend Car of the Year?）電動汽車進行剪彩。該款 Lucid Air Grand Touring 汽車配備 1050 馬力動力，續航里程達到 516 英里（在美國 EPA 測試標準下）。
Wolfspeed 總裁兼首席執行官 Gregg Lowe 表示：“我們很榮幸今天能有這么多業界領袖撥冗出席，共同慶祝 Wolfspeed 莫霍克谷工廠（Mohawk Valley Fab）的盛大開業。我對于公司的團隊和所有我們的合作伙伴倍感自豪，在如此短的時間之內建設完成這座極為重要的工廠。這座工廠將不僅僅在 2022 年為客戶帶來更多供應，更將會支持我們長期的競爭力。”
Lucid Motors 產品高級副總裁兼首席工程師 Eric Bach 表示：“作為市場引領者和技術創新者，我們擁有和 Wolfspeed 相同的價值觀和使命，那就是為高效節能和可持續未來提供業界領先的解決方案。今天，我們很高興地宣布與 Wolfspeed 達成合作，未來將采用在這里制造的高品質 SiC 器件。”
莫霍克谷（Mohawk Valley）這座全自動新工廠將是全球首座且最大的 200mm SiC 工廠，提供毫不妥協的高品質晶圓和更高良率。在莫霍克谷（Mohawk Valley）開發的器件對于滿足 Wolfspeed 200+ 億美元銷售管道（pipeline）和全球半導體產業的需求至關重要。首批 SiC 已于這個月早些時候在這座新工廠開始制造。
Wolfspeed 全球運營高級副總裁 Rex Felton 表示：“我們很高興成為紐約州快速發展的半導體產業的一部分，并衷心感謝來自當地合作伙伴的強力且持續性的支持。這座新工廠展現了我們的承諾，采用最高標準，在運營上追求卓越，進而帶來更高產量。這也就意味著我們將可以為客戶提供更多的產品。Wolfspeed 在北卡羅來納州同樣在擴大運營。位于北卡羅來納州達勒姆市的材料工廠計劃將于今年晚些時候竣工。通過這些工廠的建設與協同發力，并綜合 Wolfspeed 30 多年的研發歷史、強有力的技術基礎、豐富的制造經驗和高端的人才，我們將在美國東海岸打造國家級的 SiC 走廊。”
一家獨大的市場
說Wolfspeed這個名字，也許大家會覺得陌生，但如果說Cree，不少人應該都略有耳聞。因為他們曾經在LED燈珠市場也獨步天下。筆者在早些年接觸LED市場的時候，就常常聽到有人提到這個名字。但正如大家所知道的一樣，隨著中國廠商的崛起，CREE逐漸轉型，在經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，在經過了長達四年的徹底轉型，包括剝離掉原先占比三分之二的業務，并重新定位公司的總體核心戰略，作為碳化硅（SiC）技術和制造全球領先企業的 Wolfspeed正式宣布成立。“基于 30 多年專精技術的積淀與傳承，Wolfspeed 這個名稱一方面傳遞出了像狼一樣的優秀品質 – 領導力、智慧和堅韌不拔；另一方面也展現了速度這一典型特征，這體現在公司在創新和運營方面的步伐節奏在業界都是出類拔萃的。”他們進一步指出。
Wolfspeed之所以能在SiC市場能有這么足的底氣，這與他們占領了市場60%左右的供應有很大的關系。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色LED——一款在SiC上生產的產品。
在LED上初戰告捷以后，Cree將SiC材料拓展到其他領域：1991年，他們推出全球首款商用SiC晶圓；1998年，他們又打造出業界首款采用SiC的GaN HEMT；2000年后，他們再接再厲，在2002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20年研發的，全球首款SiC MOSFET。
而按照相關資料介紹，Cree（Wolfspeed）之所以能夠在SiC襯底市場上擁有如此強的號召力，與這類型產品制造極為困難，但類似Cree這樣的企業在過去的發展過程中，已經趟過不少坑，積累了很多“know-how”有關。
正因為如此，曾經的Cree，現在的Wolfspeed不但在SiC器件方面獲得了客戶的認可，在襯底方面也屢創佳績。在去年八月，Wolfspeed與ST聯合宣布，雙方將現有碳化硅(SiC)晶圓片多年長期供貨協議總價提高至5億美元以上，并延長協議有效期。這份延長供貨協議將原合同總價提高一倍，按照協議規定，Cree在未來幾年內向意法半導體提供先進的150mm碳化硅裸片和外延晶圓。增加晶圓供應量讓市場領先的半導體廠商意法半導體能夠滿足全球市場，尤其是汽車和工業應用對碳化硅功率器件快速增長的需求。
此外，Wolfspeed還和SiC器件的競爭對手安森美和英飛凌達成了襯底長期供貨協議。他們都是這個市場當仁不讓的領頭羊，且在碳化硅晶圓市場上，還有II-VI、昭和電工和Dow Corning等競爭對手，這足以可以說明Wolfspeed在這個市場的影響力。但他們不能高枕無憂，因為競爭對手正在洶涌而至，挑戰他們的地位。
另一方面，第三方SiC供應的爭奪也逐漸白熱化。首先大家熟悉的，多年的競爭對手的出招。II VI在去年三月宣布，計劃擴大其在中國的碳化硅（SiC）晶圓加工生產基地。報道指出，該計劃將在5年內將其SiC基板的生產能力提高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1,100億日圓資金，其中約700億日圓將用于擴增SiC晶圓等半導體材料產能。
除了上述企業外，日經經濟新聞在日前報道中指出，日本企業住友金屬礦山（簡稱住友礦山）開始量產新一代功率半導體使用的晶圓。
報道表示，住友金屬礦山于2017年收購了電子部件經銷商加賀電子旗下的碳化硅基板開發企業日本SICOXS，一直在推進共同研究。在晶圓制造方面，將主要由東京的青梅工廠負責前制程、由鹿兒島縣的鹿兒島工廠負責后制程，然后供貨。
日經指出，因為住友礦山開發出了相關技術，在因結晶不規則而價格較低的底層「多晶碳化硅」上貼一層可以降低發電損耗的「單晶碳化硅」，從而做成1片晶圓。據悉與只用單晶碳化硅的傳統産品相比，價格低1~2成。按照日經的說法，住友礦山要搶占美國科銳（CREE）等領先企業的市場，而預計2025年實現月産1萬片。此外，住友礦山還考慮開發可以高效量產功率半導體的直徑8英吋産品，并在海外建設生産基地等。
無獨有偶，全球硅晶圓大廠環球晶對這個市場也虎視眈眈
據報道，環球晶董事長徐秀蘭之前在出席國際光電大展時透露，明年將同步擴產GaN(氮化鎵) 與SiC(碳化硅) ，產能均將翻倍成長。報道指出，環球晶目前6 吋SiC 襯底月產能約2000 片，部分客戶已開始出貨，據悉，由于客戶需求強勁，明年6 吋SiC 襯底產能將不只翻倍增，而是呈現倍數成長，可望擴增至5000 片，也有機會進一步提升至8000 片。
去年九月，韓國SK 集團也宣布，計劃在碳化硅襯底業務上投資 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的龍頭。根據報道，SK 集團計劃將 SiC 晶圓的生產能力從2021年的年產3萬片增加到 2025 年的每月 5萬片，大幅提高他們的市占率。該他們預測，2021 年 ，公司SiC 晶圓業務的銷售額將達到 300 億韓元，并計劃到 2025 年將銷售額提高到 5000 億韓元
SOI晶圓供應商Soitec在去年11月30日也宣布，收購碳化硅晶圓拋光和回收公司NOVASiC，以推動電動汽車和工業應用電源系統半導體的開發。Soitec表示，他們將通過獨特的碳化硅技術SmartCut，用多晶碳化硅襯底，來提高單晶供體碳化硅襯底的重復使用率、良率、性能。
當然，正在大力發展半導體產業的中國，也自然不會錯過這個機會。如最近上市的天岳就是國內SiC襯底的供應商。另外還有天科合達和三安光電等本土企業正在深耕這個領域。
不過，正如天岳在招股說明書中所說：“根據公開信息，行業龍頭科銳公司能夠批量供應 4 英寸至 6 英寸導電型和半絕緣型碳化硅襯底，且已成功研發并開始建設 8 英寸產品生產線。目前，公司主要產品是 4 英寸半絕緣型碳化硅襯底，6 英寸半絕緣型和 6 英寸導電型襯底已形成小批量銷售，與全球行業龍頭尚存在一定的差距。”
這可以看作國內碳化硅襯底的一個縮影，但可以肯定的是。作為全球最有影響力的市場之一，中國廠商在這個賽道的未來表現絕對不容忽視。
