碳化硅：IDM or 代工？

近期媒体报道，4月29日，台湾官方通过了8件投资案，其中包括汉磊科技，它将在竹科投资50亿新台币（约11.6亿人民币），全力发展化合物半导体技术，包括氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）外延和器件代工。

碳化硅：IDM or 代工？

虽然我国在整个SIC产业链上已基本完成布局，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。

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，公司基本都覆盖了从碳化硅衬底、外延片、器件设计与制造全产业链环节。

SiC器件和工艺在工厂中是紧密耦合的。IDM模式可以更好的加强企业产品的成本控制与工艺品控的改进。一位行业人士表示：“如果没有工艺加成，你无法将自己的器件与竞争对手完全区分出来。你出售的产品实际上就是工艺流程，设计完全取决于生产流程，反之亦然。这就是你与竞争对手区分开来的方式。”

我国企业也大多延续了国际大厂的IDM模式，近期国内碳化硅产业代表性企业斯达半导发布2021非公开发行股票预案：拟非公开发行股票募资不超过35亿元，募集资金扣除相关发行费用后将用于投资以下项目：20亿元用于高压特色工艺功率芯片和SiC芯片研发及产业化项目；7亿元用于功率半导体模块生产线自动化改造项目；8亿元用于补充流动资金。全面从Fabless走向IDM。

总体来看，IDM模型适用于SiC市场。且长期时间内，IDMs也将继续在SIC产业链中占据主导地位。

SiC业界主流是IDM模式。那是不是意味着代工模式就不被看好呢？

无晶圆厂和代工厂在SIC市场的机遇

实际上，无晶圆厂和代工厂供应商的发展空间也巨大。一些无晶圆厂的公司也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，服务于当前应用市场的多样化需求，寻求共存的方式。”

市场上包括ABB、GeneSiC、Global Power、Microchip、Monolith和UnitedSiC在内的主流碳化硅器件供应商也在使用代工厂生产产品。

所以近年来，也涌现了很多Fabless公司。从事SiC代工的德国X-FAB公司和台湾地区的汉磊就分别对其6寸SiC工厂进行产能扩充。

在国内，SiC的代工模式也刚刚兴起。据相关人士透露，去年年底，国内一家代工厂打通一条标准化的SiC产业线，这是目前国内唯一标准的SiC代工线，很多的SiC芯片设计公司都是跟这条生产线合作。

X-FAB（德国）倍增6英寸SiC代工产能

为满足客户对高性能功率半导体器件日益增长的需求，德国模拟/混合信号和特种晶圆代工厂X-FAB计划将其位于美国德州拉伯克市的6英寸SiC工艺产能提高一倍。X-FAB被认为是第一家在6英寸晶圆上提供SiC工艺的晶圆代工厂，此次扩产也表明了其对SiC技术和代工业务模式的承诺。

为此，该公司购买了第二台加热离子注入机，将于今年底交付，并于明年第一季度开始生产（以及时满足近期的需求预期）。

Clas-SiC（英国）进入SIC代工业务

迈凯伦计划

迈凯轮就主导了ESCAPE（汽车功率电子的端到端供应链开发）项目。ACP为ESCAPE项目资助980万英镑（约8815万人民币）。该项目的成员包括AESIN、Clas-Sic Wafer Fab、 Compound Semiconductor Applications Catapult、Exawatt、Lyra电子、MaxPower半导体、Tribus-D、Turbo Power Systems和华威大学。

汉磊科技：全面发力SIC和GAN器件代工

汉磊科技主要专注于功率产品，SBD/平面结势垒肖特基（JBS）平台可以为客户提供高品质的制造，良率超过95%。为所有客户提供一站式服务，包括：SiC外延、器件制造、背面减薄、背面金属化（激光退火）以及芯片探针测试。同时提供4英寸和6英寸SiC代工服务，客户可以根据自身需求选择最适合的产品。

三安集成：6英寸车规级碳化硅产品线预计在2021年实现量产

三安集成是中国首家基于6英寸晶圆的化合物半导体晶圆代工厂，产业链布局完整，从衬底、外延、制程开发到芯片封测，都有相应的投入和规划；后续专注于化合物半导体领域，致力于成为世界级的化合物半导体研发、制造和服务平台，服务全球IDH和IDM。

中芯绍兴：积极扩充产能和升级产线

中芯绍兴一期用地207.6亩，新建建筑面积14.65万平米的厂房， 规划10万片8英寸晶圆月产能。已经在MEMS、IGBT和MOSFET领域耕耘了十多年，拥有特色半导体制造先进技术和大规模量产经验，能够为客户提供完整的工艺平台。坚持“专注特色工艺代工服务，全心助力客户卓越成就”为经营理念，持续加强对客制化集成电路晶圆和模组封装代工的专业服务能力。

实际上来说，SiC无晶圆厂代工相比较Si基半导体代工要更难一些。因为在此类产品代工中，代工厂一般不会制定基准流程。取而代之的是fabless设计公司根据公司的专有工艺开发设备。

然后，来自fabless公司的工艺被移植到代工厂。每个fabless客户可能有不同的工艺过程。因此，代工厂必须为众多客户移植和维护不同的流程。代工厂在批量生产之前，需要进行非常大的投资，才可以支持业务正常开展。

此外，代工企业还在其他方面有挑战：比如，开发一个与已建立的IDMs竞争的成本结构。或是说服IDMs用代工厂的生产来补充他们的内部产能。更甚者还需要引进合适的人才来开发和运行新工艺。

近几年来，由于性能的独特优势，SiC在5G、新能源汽车、光伏等各个领域的表现都极佳，市场足够大，吸引了越来越多的新玩家，SIC产业链IDM和代工两种模式都尚有自己的生存空间。

作为全球半导体应用最大的国家，我国已经充分意识到发展第三代宽禁带半导体产业的重要性。行业专家推测，在未来的5年的时间内，中国第三代半导体产业将会迎来一个“高潮期”。会有更多的企业投入到碳化硅产业链的各个环节。

IDM or 代工? 未来都将大有可为!