碳化硅作为第三代宽禁带半导体材料的代表，在禁带宽度、击穿电场、热导率、电子饱和速率等指标具有显著优势，在高温、高压、高频领域表现优异，已成为半导体材料技术领域的主要发展方向之一。
碳化硅器件产业链主要包括衬底、外延、器件制造（设计、制造、封测）三大环节。
从工艺流程上看，首先由碳化硅粉末通过长晶形成晶碇，然后经过切片、打磨、抛光得到碳化硅衬底；衬底经过外延生长得到外延片；外延片经过光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成器件。SiC产业链70%价值量集中在衬底和外延环节。碳化硅衬底、外延成本分别占整个器件的47%、23%，合计约70%，后道的器件设计、制造、封测环节仅占30%。
从SiC产业链的价值分布看，衬底厂商掌握着核心的话语权，是国产化突破的关键。当前本土碳化硅衬底厂商已开始加大布局力度，在技术升级与下游客户导入上均实现突破，国产替代正有序推进。
作为《三代半英雄榜》的开篇，本文将盘点国内碳化硅衬底厂商，帮助读者更好了解国内碳化硅产业的发展情况。
SEMiBAY湾区半导体大会--化合物半导体论坛将在湾芯展期间举行，邀请国际和国内化合物半导体领域专家，以及氮化镓和碳化硅等材料、衬底和外延设备、功率器件和模组厂商分享第三代半导体最新技术、制造工艺、设计和应用趋势。
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天科合达：亚太区碳化硅晶片生产制造先行者
北京天科合达半导体股份有限公司于2006年9月由新疆天富集团、中国科学院物理研究所共同设立，是国内首家专业从事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。天科合达目前拥有北京总部基地、北京研发中心和三家全资子公司，一家控股子公司——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，是一家专业从事第三代半导体碳化硅（SiC）单晶衬底和外延片研发、生产和销售的规模以上高新技术企业，重点布局6英寸碳化硅单晶衬底和外延生产线，预计今年衬底和外延产能达25万片，将进一步补强深圳第三代半导体“虚拟全产业链（VIDM）”。
天科合达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，北京天科合达半导体股份有限公司举办了“8英寸导电型碳化硅衬底”新产品发布会，8英寸碳化硅衬底总位错缺密度 EPD＜4000/cm2，TSD＜100/cm2，BPD＜200/cm2。当前已经实现小批量出货8英寸衬底，预计今年可形成中批量出货。
图：天科合达8英寸导电型碳化硅衬底
来源：天科合达官网
天科合达在导电型碳化硅单晶领域长期稳居国内领先地位，以天科合达为代表的国内技术和发达国家的技术差距正在不断缩小，有望在半导体衬底行业实现换道超车。
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天岳先进：国内SiC衬底领先企业
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，主营产品包括半绝缘型衬底和导电型衬底，已经实现 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、4 英寸半绝缘衬底等产品的批量供应，主要客户包括国内外电力电子器件、5G 通信、汽车电子等领域知名客户。
据2023年财报提及，天岳先进半绝缘型碳化硅衬底市占率连续 4 年位居全球前三，先后与英飞凌、博世签订了长期供应协议，此外，全球前十大功率半导体企业超过50%都是其客户。
图：天岳先进主要产品
来源：天岳先进财报
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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是一家从事第三代半导体材料碳化硅研发生产的高新技术企业，成立于2018年10月，为中国电科集团“十二大创新平台”之一，主营业务为第三代半导体碳化硅（SiC）单晶衬底材料，主要产品涵盖高纯SiC粉料、高纯半绝缘SiC单晶衬底、N型SiC单晶衬底、碳化硅晶体等。
2022年，烁科晶体成功研制出8英寸碳化硅单晶衬底,实现了国内首家8英寸N型碳化硅抛光片小批量生产。据媒体报道，在山西烁科晶体有限公司的主营产品中，4英寸高纯半绝缘碳化硅衬底国内市场占有率超过50%，位于碳化硅行业前列；6英寸N型碳化硅衬底正在不断扩大产能，已成为其新的增长点。
图：8英寸N型碳化硅晶片
来源：烁科晶体官网
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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全资子公司，致力于第三代化合物半导体碳化硅及氧化镓材料、外延、芯片及封装的开发，占领第三代半导体核心领域制高点。湖南三安具备20多年化合物半导体材料的开发和制造经验，可提供满足行业对低缺陷率和均匀性要求的碳化硅 (SiC) 衬底和外延技术。湖南三安提供在150mm n 型导电碳化硅衬底上生长 n 型和 p 型外延层，产能足以满足工业和汽车市场对碳化硅功率器件快速增长的需求。
湖南三安作为国内为数不多的碳化硅产业链垂直整合制造平台，产业链包括长晶生长—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装测试。6寸碳化硅衬底已通过数家国际大客户验证，并实现批量出货，未来两年产能已基本锁定，8寸衬底已实现小批量试制。
2023年6月，三安光电与意法半导体联合宣布：双方已签署协议，拟在中国重庆合资共同建立一个新的碳化硅器件制造工厂。同时，三安光电将在当地独资建立一个8英寸碳化硅衬底工厂作为配套。据悉，该工厂将采用意法半导体的碳化硅专利制造技术，达产后可生产8英寸碳化硅晶圆10,000片/周。三安光电独资在重庆设立的8英寸碳化硅衬底工厂计划投资约70亿元，将利用自有的碳化硅衬底工艺单独建立和运营，以满足合资工厂的衬底需求，并与其签订长期供应协议。
图：8英寸碳化硅衬底
来源：湖南三安官微
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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，围绕硅、蓝宝石、碳化硅三大主要半导体材料开发一系列关键设备，并延伸至化合物衬底材料领域，为半导体、光伏行业提供全球极具竞争力的高端装备和高品质服务。
据财报信息披露，晶盛机电已掌握行业领先的 8 英寸碳化硅衬底技术和工艺，并建设 6-8 英寸碳化硅衬底规模化产能并实现批量出货，量产碳化硅衬底核心参数指标达到行业一流水平。
图：8英寸碳化硅晶片
来源：晶盛机电官网
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天成半导体：已完成6、8英寸SiC单晶衬底技术攻关
山西天成半导体有限公司成立于2021年，主要从事高质量碳化硅衬底生产及相关生长装备制造。天成半导体的技术研发和生产涉及碳化硅粉料合成、装备设计、热场设计、长晶工艺等制造全流程，形成了碳化硅衬底材料生产的优势闭环。
据报道，山西天成半导体的研究团队已经实现了车规级高质量6英寸导电型 4H-SiC单晶衬底的制备，并且衬底的关键位错缺陷得到了有效控制，其TSD密度和BPD密度远低于大多数企业，处于行业领先水平。2023年8月，天成半导体还实现了8寸SiC单晶技术研发突破，开发出了直径为202mm的8寸SiC单晶，各项参数指标良好。
图：高纯半绝缘衬底
来源：天成半导体官网
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同光股份：国内领先碳化硅衬底供应商
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，主要从事第三代半导体材料碳化硅衬底的研发和生产。同光股份的主要产品包括4英寸和6英寸导电型、半绝缘碳化硅衬底。
在技术和产品层面，同光股份聚焦高纯碳化硅原料合成、缺陷控制、杂质含量、产品优良率等关键技术，已建成一条技术先进、产线完整、自主可控的SiC单晶衬底片生产线，产品包括4英寸、6英寸高纯半绝缘型以及导电型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，达到车规级功率半导体芯片的应用标准。
据媒体采访报道，同光股份8英寸碳化硅单晶衬底已经实现技术突破，等待产业下游向8英寸规模化生产转化，新产品即可快速投放市场。
图：6英寸高纯半绝缘碳化硅衬底
来源：同光股份官网
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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，2020年7月成立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于浙江大学硅材料国家重点实验室，还与浙大科创中心先进半导体研究院成立了联合实验室，共同承担SiC材料的产业化任务。
据官网资料显示，2023年5月，经过系列技术攻关，在大尺寸碳化硅（SiC）单晶生长及其衬底制备方面取得突破，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，成功跻身8英寸碳化硅俱乐部。
图：8英寸导电型4H-SiC衬底
来源：乾晶半导体官网
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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于2018年9月成立，是一家从事碳化硅单晶材料研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司总部设在广州市南沙区，现有广州、中山、济南三大生产基地，形成了碳化硅单晶炉制造、碳化硅粉料制备、碳化硅单晶生长和衬底制备等完整的生产线，产品以6、8英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底为主。
项目方面，南砂晶圆还在广州南沙区布局了SiC项目，总投资9亿元，该项目2023年4月已经试投产，达产后年产各类衬底片和外延片共20万片。项目备案意味着南砂晶圆8英寸SiC单晶和衬底项目正式启动，随着项目建成达产，将有利于南砂晶圆未来在SiC衬底全面转型8英寸后抢占先机。
图：8英寸导电型4H-SiC衬底
来源：南砂晶圆官网
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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于2018年5月成立，是一家技术研发型高科技企业，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。
科友半导体已形成自主研发的6-8英寸碳化硅晶体生长关键技术及2-4英寸氮化铝晶体生长关键技术，6英寸碳化硅晶体厚度成功突破40mm。现有长晶炉生产线1条，年产长晶炉200台，高纯石墨加工设备、高纯度碳化硅原料制备设备各一套；6-8寸碳化硅晶体生产线1条，年产6-8寸碳化硅衬底10万片。
据悉，科友半导体通过粉料纯化预结晶处理、应用蒸镀碳化钽（TaC）蒸镀石墨结构件、热场结构设计、籽晶镀膜背保护等多项独家技术，在实现零微管缺陷的基础上进一步降低了位错缺陷密度，6英寸晶体位错缺陷密度＜3000个cm-2，8英寸晶体微管密度＜0.1个cm-2，位错缺陷密度＜5000个cm-2，晶体质量处于行业领先水平。
图：科友半导体8寸碳化硅衬底
来源：科友半导体官微
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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始创于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应用研发、生产与销售。生产的产品主要应用于消费电子、医疗、太阳能光伏、新能源汽车、半导体新材料五大领域。
2017年，东尼电子储备研发SiC项目，2021 年，募集3.3 亿元增加SiC 衬底产能。据2023年半年报显示，2023 年 1 月，子公司东尼半导体与下游客户 T 签订《采购合同》，约定东尼半导体2023 年向该客户交付 6 英寸碳化硅衬底 13.50 万片；2024年、2025 年分别向该客户交付 6 英寸碳化硅衬底 30 万片和 50 万片。
据官网介绍，东尼采用的前沿技术突破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，解决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，从而得到高质量、大尺寸的碳化硅单晶材料。目前8英寸碳化硅衬底处于研发验证阶段，已有小批量订单，后续将继续注重技术工艺研发，并持续推进验证量产进程。
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合肥露笑：全力布局碳化硅产业
合肥露笑半导体材料有限公司是露笑科技股份有限公司旗下合资子公司，成立于2020年10月，注册资金为5.75亿元人民币，坐落于科技之城合肥市。公司第三代功率半导体（碳化硅）产业园项目一期投资21亿元，现一期已投产，年产24万片6英寸碳化硅衬底片。
据官网信息显示，合肥露笑碳化硅业务主要为6英寸导电型碳化硅衬底片的生产、销售，目前8英寸正在研发中。
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总结
据TrendForce集邦咨询表示，目前碳化硅产业以6寸为主流，占据近80%市场份额，8寸则不到1％。8英的晶圆尺寸扩展，是进一步降低碳化硅器件成本的关键。若达到成熟阶段，8寸单片的售价约为6寸的1.5倍，且8寸能够生产的晶粒数约为6寸SiC晶圆的1.8倍，晶圆利用率显著提高。
6寸向8寸扩径的行业趋势明显，8寸SiC衬底蕴含着国内厂商实现弯道超车的机遇。2023年开始，国内外厂商都在加速发展8寸碳化硅，以克服技术挑战，去获得更可观的市场份额。