上海合晶完成上市辅导，投资8英寸外延片、150mm SiC衬底片等项目

近日，上海证监局发布了关于上海合晶硅材料股份有限公司首次公开发行股票并上市辅导工作总结报告。

关于募集资金投资项目的确定与备案方面，辅导机构协助上海合晶确定募集资金投资项目为 8 英寸高品质外延研发及产能升级改扩建项目、年产 240 万片 200 毫米硅单晶抛光片生产项目、150mm 碳化硅衬底片研发及产业化项目以及补充流动资金。上述建设项目均完成备案。

据披露，上海合晶主要从事半导体硅外延片的研发、生产、销售，并提供其他半导体硅材料加工服务。公司致力于研发并应用行业先进工艺，为国内外客户提供高平整度、高均匀性、低缺陷度的高端半导体硅外延片。公司的核心产品为 8 吋及 8 吋以下外延片，主要用于制备功率器件和模拟芯片等，被广泛应用于汽车、通信、电力、工业、消费电子、高端装备等领域。

目前国际 IDM 大厂如：意法半导体、英飞凌等已相继投入 SiC 产品研发及量产，衍生出来的功率半导体矽晶圆商机逐步快速成长当中，合晶也已投入相关市场，上海合晶获募资资金后，亦将投入 SiC 市场研发，对于合晶未来营运有极大效益。

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国产碳化硅供应链

在全国“大基金”的带动下，在过去的一年中，全国半导体总投资达到 700 多亿元，其中 SiC 材料相关项目涉及 65 亿。三安光电、中科钢研、天通股份、比亚迪等企业已经开始在 SiC 衬底片项目进行布局。据业内从业人士透露，近几年，国内的碳化硅市场增速非常快，在节能减排政策的大背景下，越来越多的国内客户开始使用碳化硅器件来替代传统硅器件方案，国内电源领域的标杆企业也都在大规模使用碳化硅器件。

为此，国内 SiC 产业阵容不断扩大。相比于硅技术，国内碳化硅技术的发展更令人欣慰，毕竟国内外碳化硅技术的起跑线是相对接近的。可以看到无论是前端的衬底和外延，还是后端的器件和模组，国内都涌现了一批优秀的甚至在全球市场都有一席之地的企业，整个产业链已经接近实现全国产替代。

在衬底领域，我国有山东天岳、天科合达、河北同光、世纪金光、中电集团 2 所等;外延片领域有东莞天域、瀚天天成、世纪金光;在 SiC 功率器件研发制造方面，国内 IDM 企业有杨杰电子、基本半导体、苏州能讯高能半导体、株洲中车时代、中电科 55 所、中电科 13 所、泰科天润、世纪金光，Fabless 有上海瞻芯、瑞能半导体，Foundry 有三安光电;在模组方面，有嘉兴斯达、河南森源、常州武进科华、中车时代电气。

进入 2020 年来，企业和投资者关于 SiC 的动作不断。3 月 12 日，合肥市人民政府发布指出，世纪金光 6 英寸碳化硅项目落户合肥，大基金持股 10.55%。合肥产投资本管理的语音基金作为领投方参与了世纪金光 C 轮融资。世纪金光成立于 2010 年，致力于第三代宽禁带半导体功能材料和功率器件研发与生产。近几年来，世纪金光创新性地解决了高纯碳化硅粉料提纯技术、6 英寸碳化硅单晶制备技术、碳化硅 SBD、MOSFET 材料、结构及工艺设计技术等，已完成从碳化硅材料生产、功率元器件和模块制备到行业应用开发与解决方案提供等关键领域的全面布局，是国内第一家拥有 SiC 全产业链技术的半导体公司。

今年 2 月份，全国最大生产规模的碳化硅产业基地在山西正式投产。中国电科(山西)碳化硅材料产业基地一期项目共有 300 台设备。山西烁科晶体有限公司总经理李斌介绍：“该碳化硅产业基地一期的 300 台设备，一个月能生产 1200 块碳化硅单晶，单块的估值在 10 万元左右，1200 块就是一个多亿。”这个 1000 亩的产业园将串联起山西转型综改示范区上下游十多个产业，带动山西半导体产业集群迅速发展，实现中国碳化硅的完全自主供应。

还有也是在 2 月，比亚迪公布旗下中大型轿车汉 EV 首次应用自研“高性能碳化硅 MOSFET 电机控制模块”，助其 0-100km/h 加速仅需 3.9 秒!这个成绩刷新了之前由全新唐 DM 创造的 4.3 秒纪录，让汉 EV 成为比亚迪量产车家族的新加速冠军。其电机控制器首次使用了比亚迪自主研发并制造的高性能碳化硅 MOSFET 控制模块，碳化硅模块能够降低内阻，增加电控系统的过流能力，让电机将功率与扭矩发挥到极致，大幅提升了电机的性能表现。

再往前时间段，2019 年 11 月 26 日，露笑科技与中科钢研、国宏中宇在北京签署了《中科钢研节能科技有限公司与国宏中宇科技发展有限公司与露笑科技股份有限公司碳化硅项目战略合作协议》。这次三方进行共同合作，重点依托中科钢研及国宏中宇在碳化硅晶体材料生长工艺技术方面已经取得的与持续产出的研发成果，结合露笑科技的真空晶体生长设备设计技术及丰富的装备制造技术与经验，共同研发适用于中科钢研工艺技术要求的 4 英寸、6 英寸、8 英寸乃至更大尺寸级别的碳化硅长晶设备，目前首批 2 台套升华法碳化硅长晶炉已经完成设备性能验收交付使用，经过优化后的碳化硅长晶炉设备将应用于国宏中宇主导的碳化硅产业化项目中。

2019 年 8 月，华为旗下的哈勃科技投资有限公司投资了国内领先的第三代半导体材料公司山东天岳，持股达 10%。山东天岳公司成立于 2011 年 12 月，公司自主开发了全新的高纯半绝缘衬底材料，目前量产产品以 4 英寸为主，此外其 4H 导电型碳化硅衬底材料产品主要有 2 英寸、3 英寸、4 英寸及 6 英寸。山东天岳还独立自主开发了 6 英寸 N 型碳化硅衬底材料。公司已经实现宽禁带半导体碳化硅材料产业化，技术水平达到国际领先。

另外，基本半导体用于电动汽车逆变器、对标特斯拉 Model 3 所采用器件的车规级全碳化硅 MOSFET 模块已完成工程样品开发，将联合国内主流车厂开展测试。

国内外 SiC 产业的优劣势

虽然我国在整个产业链上已有所布局，但不得不直面的事实是，目前全球碳化硅市场基本被国外企业垄断。其中，尤以美国、欧洲、日本为大。美国的科锐 Cree 居于领导地位，占全球 SiC 产量的 70%-80%;欧洲则拥有完整 SiC 衬底、外延、器件以及应用产业链，代表公司为英飞凌、意法半导体等;日本更是设备和模块开发方面的绝对领先者，代表企业为罗姆半导体、三菱电机等。

他们为何能够占据绝大部分市场呢?主要是这些企业大都采用 IDM 模式，如科锐、罗姆和其他公司都在自己的工厂生产器件，并以自己的品牌销售，基本覆盖了碳化硅衬底、外延片、器件设计与制造全产业链环节，可以更好的加强成本控制与工艺品控的改进。总体来看，IDM 模型适用于 SiC。

虽然 IDMs 将继续占据主导地位，但无晶圆厂和代工厂供应商也有发展空间。事实上，一些无晶圆厂的公司已经开始使用代工厂来生产产品。KLA 的 Raghunathan 曾谈到：“无晶圆厂模式允许初创企业和较小的公司在没有重大工艺器件投资的情况下测试他们的产品。相反，传统的晶圆厂保留了成为主要客户选择的战略供应商的优势。这两种模式都在发挥各自的优势，服务于当前工业景观的多样化需求，寻求共存的方式。”

与国外大厂相比，国内的 SiC 起步相对较晚，目前与美欧日这些公司在部分环节还存在一定的差距。但从整体产业链来看，相比于世界一流技术，我们大约是处于其五年前的水平阶段，而且这个时间差正在逐渐缩小，部分技术环节甚至是齐头并进。

具体来看，在 SiC 衬底方面，国外主流产品已经完成从 4 寸向 6 寸的转化，并且已经成功研发 8 英寸 SiC 衬底片;而国内 SiC 衬底片市场现在以 4 英寸为主，6 英寸目前还在研发过程中，产品的成品率相对较低。SiC 器件成本高的一大原因就是衬底贵，目前，衬底成本大约是加工晶片的 50%。SiC 衬底不止贵，生产工艺还复杂，与硅相比，碳化硅很难处理、研磨和锯切，挑战非常大。所以大多数都是从科锐、罗姆或第三方供应商那里购买衬底。

在外延片方面，我国已经取得了可喜的成果。六英寸的碳化硅外延产品可以实现本土供应，建成或在建一批专用的碳化硅晶圆厂等。比如瑞能的碳化硅二极管产品以及产业链上游的碳化硅外延产品，早已在国外市场和全球顶部厂商直接竞争。

在 SiC 功率器件方面，目前国内 SiC 功率器件制造商所采用的衬底片大多数都是进口。国外 600-1700V SiC SBD、MOSFET 已经实现产业化，主要产品集中于 1200V 以下。国内 600-3300V SiC SBD 研发初见成效，目前也向产业化方向实施，同时 1200V/50A 的 SiC MOSFET 也研发成功，中车时代、世纪金光、全球能源互联网研究院、中电 55 所的 6 英寸 SiC 功率器件线已经启动。