SiC功率器件因其優(yōu)異的特性而廣泛應(yīng)用于新能源汽車、特高壓輸電及軌道交通等領(lǐng)域。SiC材料的臨界擊穿場強約比Si材料大10倍，這也就意味著，在給定的摻雜濃度下SiC器件的耐壓水平比Si器件高兩個數(shù)量級。同時，SiC器件以耐高壓、耐高溫、低損耗，滿足高效率、小型化和輕量化要求，SiC器件還具備更優(yōu)良的導(dǎo)熱能力，可有效降低功率器件的散熱要求，在新能源汽車、光伏發(fā)電、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。隨著SiC功率器件以其優(yōu)異的性能不斷在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)替代Si功率器件，產(chǎn)業(yè)鏈下游對SiC材料的成本控制提出了更高的要求。8英寸SiC晶圓相比于目前主流的6英寸晶圓，產(chǎn)量提升80%-90%，而單位面積成本下降超過30%，因而近年來SiC產(chǎn)業(yè)界巨頭紛紛轉(zhuǎn)向8英寸襯底開發(fā)，以期獲得更高的生產(chǎn)效率和更低的器件成本。

據(jù)Wolfspeed財報說明，SiC從6英寸升級為8英寸，晶圓成本是增加的，但從8英寸晶圓中獲得的優(yōu)良裸片數(shù)量可增加20%～30%，產(chǎn)量更高。隨后，SiC領(lǐng)域的另兩大巨頭——高意（Ⅱ-VI）與羅姆（Rohm）也于同年展示了自己生產(chǎn)的8英寸襯底。

2021年10月，在經(jīng)過了長達(dá)四年的徹底轉(zhuǎn)型，包括剝離掉原先占比三分之二的LED業(yè)務(wù)，并重新定位公司的總體核心戰(zhàn)略后，Cree正式更名為Wolfspeed。公司CEO Gregg Lowe表示，“這標(biāo)志著Wolfspeed已經(jīng)成為一家純粹且強大的全球性半導(dǎo)體企業(yè)”。他還指出，“下一代的功率半導(dǎo)體將由SiC技術(shù)推動。而作為這一技術(shù)的先鋒引領(lǐng)者，我們對于未來的前景激動不已?！?

作為行業(yè)領(lǐng)頭羊，Wolfspeed于今年4月25日宣布，其位于美國紐約州莫霍克谷的8英寸SiC晶圓制造工廠正式啟用。莫霍克谷晶圓廠是全球第一個、也是最大的8英寸碳化硅晶圓廠。5月發(fā)布第三季度財報時CEO Gregg Lowe表示，莫霍克谷8英寸晶圓廠已開始。今年5月23日, 昭和電工（Showa Denko）提出的“8英寸SiC晶圓技術(shù)開發(fā)計劃”被日本新能源和工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)選定為“綠色創(chuàng)新基金項目”，在該項目的九年實施期間，昭和電工旨在與日本國家先進工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所（AIST）合作開發(fā)技術(shù)以加快SiC單晶的生長速率。

僅僅隔了不到4個月時間，昭和電工于9月7日宣布首批8英寸碳化硅外延片樣品開始出貨。據(jù)稱，昭和電工自去年開始全面研發(fā)8英寸碳化硅晶圓，該外延片使用自產(chǎn)碳化硅單晶襯底制備而成。昭和電工方面表示，將圍繞2030年實現(xiàn)碳化硅襯底、外延片缺陷密度降低一個數(shù)量級的目標(biāo)，持續(xù)推動技術(shù)研發(fā)。

作為最早一批展示8英寸SiC襯底的廠商之一，羅姆的8英寸化進程也是不甘落后。2021年羅姆曾表示，計劃于2025年量產(chǎn)8英寸SiC晶圓。而最新消息顯示，這一計劃將有望提前兩年，今年8月份羅姆子公司SiCrystal的首席執(zhí)行官Robert Eckstein在接受記者采訪時表示，目前8英寸晶圓的產(chǎn)能還很低，計劃將于2023年進入量產(chǎn)階段。

作為碳化硅器件領(lǐng)域巨頭之一，意法半導(dǎo)體（ST Microelectronics）在2019年收購了瑞典SiC襯底及外延片制造商Norstel AB，并于2021年6月在其瑞典北雪平工廠中成功制造出8英寸SiC襯底樣品。意法半導(dǎo)體子公司ST Silicon Carbide AB（原Norstel AB）董事Carlo Riva明確表示，北雪平工廠今年年底前會全部切換為8英寸SiC生產(chǎn)線。另外，雖然起步較晚，但ST表示其8英寸SiC襯底樣品實現(xiàn)了最低的缺陷密度和最高的量產(chǎn)化能力，并定下了于2024年實現(xiàn)超過40%襯底自主供應(yīng)的目標(biāo)。

除了以上幾家公司，國外SiC材料相關(guān)公司也紛紛向8英寸SiC襯底發(fā)起了沖擊。2022年5月，法國Soitec在格勒諾布爾的CEA-Leti生產(chǎn)了首款8英寸SmartSiC襯底，并將在法國伯寧總部投資建設(shè)新工廠，實現(xiàn)8英寸襯底在2023年的量產(chǎn)。而韓國Senic則公開表示，他們希望能在2023年從現(xiàn)有的6英寸SiC晶圓升級到8英寸。為此，韓國ESTech將于今年下半年向Senic提供用于生產(chǎn)8英寸單晶的PVT設(shè)備。此外，日本OXIDE公司于今年2月投資4億日元用于建設(shè)新廠，該廠將專注于開發(fā)超高質(zhì)量的8英寸SiC晶圓。

雖然起步時間相對于國外較晚，國內(nèi)相關(guān)團隊也積極進行了8英寸SiC單晶生長技術(shù)的開發(fā)。2022年3月，中電科下屬山西爍科晶體成功研制出8英寸SiC晶體，成為國內(nèi)首家突破相關(guān)技術(shù)的團體。中國科學(xué)院物理研究所緊隨其后，于2022年4月成功研制出了單一4H晶型的8英寸SiC晶體，其晶體直徑達(dá)210mm，晶坯厚度接近19.6mm。此外，還加工出了厚度約2mm的8英寸SiC晶片。2022年8月，晶盛機電成功研發(fā)出8英寸導(dǎo)電型SiC晶體，此次研發(fā)成功的8英寸SiC晶體，厚度25mm，直徑214mm。2022年9月，山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室攻關(guān)完成了8英寸SiC襯底的制備?？梢哉f，國內(nèi)相關(guān)團隊在短時間內(nèi)取得了長足進步，讓人為之側(cè)目。

長遠(yuǎn)來看，8英寸SiC取代6英寸是必然趨勢，但8英寸成為主流尺寸仍需時日，產(chǎn)能釋放和質(zhì)量提升都需要較長的周期。未來十年，6英寸SiC襯底仍將是主流尺寸，但8英寸會逐步滲透，兩者在相當(dāng)長的一段時期內(nèi)將會并存。