前言：
近些年,，全球環(huán)保意識(shí)的抬頭，再加上自動(dòng)駕駛一哥特斯拉的搶用,，碳化硅熱度瘋狂飆升,。
從外延設(shè)備、襯底材料,，到SiC工廠,，從美國(guó)、歐洲,，再到馬來西亞,，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都忙得不亦樂乎。
SiC將迎增速最快三年
從下游終端應(yīng)用來看，SiC主要應(yīng)用領(lǐng)域包括新能源車,、光伏,、工業(yè)等。
在新能源時(shí)代,，SiC即將迎來屬于它的性價(jià)比［奇點(diǎn)時(shí)刻］,。
隨著新能源汽車、光伏等重點(diǎn)行業(yè)終端出貨快速增長(zhǎng),、SiC滲透率攀升,，預(yù)計(jì)2022－2024年SiC器件有望迎來增速最快的三年周期。
需求爆發(fā)之下,，供給缺口卻進(jìn)一步拉開,，而襯底便是SiC器件產(chǎn)能的一大關(guān)鍵瓶頸。
SiC襯底成為最重要環(huán)節(jié)
從價(jià)值量來看,，整個(gè)碳化硅產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出明顯的［頭重腳輕］特征,。
以襯底和外延為主的碳化硅材料占據(jù)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈近70％ 的價(jià)值量，其中襯底作為最重要的環(huán)節(jié),，價(jià)值量占比接近 50％,。
以SiC為襯底制成的半導(dǎo)體器件，可以更好滿足高溫,、高壓,、大功率等條件下的應(yīng)用需求。
新能源車與光伏應(yīng)用推動(dòng)下,，在8英寸SiC晶圓大規(guī)模普及之前,，導(dǎo)電型襯底供應(yīng)量依然制約了SiC器件市場(chǎng)快速發(fā)展。
預(yù)計(jì)2026年全球SiC襯底有效產(chǎn)能為330萬(wàn)片,，距同年629萬(wàn)片的襯底需求量仍有較大差距,。
在業(yè)內(nèi)形成穩(wěn)定且較高的良率規(guī)模化出貨前,，整個(gè)行業(yè)都將持續(xù)陷于供不應(yīng)求,。
被搶購(gòu)的SiC襯底
海外方面，目前Wolfspeed已投入10億美元建新工廠,，并在今年4月開始生產(chǎn)8英寸SiC等產(chǎn)品,；
其今年第四財(cái)季營(yíng)收達(dá)2．29億美元，同比增56．7％,；還將2026年?duì)I收預(yù)期較去年底提出的21億美元目標(biāo)提高30％－40％,。
羅姆旗下SiCrystal預(yù)計(jì)2023年左右開始量產(chǎn)8英寸SiC襯底；
Soitec在今年3月啟動(dòng)了新晶圓廠建設(shè)計(jì)劃,，并在5月發(fā)布了8英寸碳化硅襯底產(chǎn)品,。
我國(guó)6英寸的SiC材料已經(jīng)步入量產(chǎn)階段,。
天岳先進(jìn)披露2023年至2025 年，公司及公司全資子公司上海天岳半導(dǎo)體材料有限公司將向合同對(duì)方銷售6 英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底產(chǎn)品,，合計(jì)金額為13．93億元,。
中電55所采購(gòu)4英寸高純半絕緣SiC襯底訂單，采購(gòu)量為2．3萬(wàn)片SiC襯底,，河北同光和山東天岳兩家廠商中標(biāo),，其中河北同光為1．2萬(wàn)片，山東天岳則為1．1萬(wàn)片,。
這意味著中國(guó)導(dǎo)電型SiC襯底產(chǎn)業(yè)駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
汽車等下游用戶也可以吃下定心丸,，相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)能供應(yīng)問題或?qū)⒌玫骄徑狻?/p>
晶盛機(jī)電6英寸SiC產(chǎn)品也在快速量產(chǎn)，今年3月,，公司在寧夏開工建設(shè)了一期年產(chǎn)40萬(wàn)片6英寸以上的導(dǎo)電型,、絕緣型SiC襯底產(chǎn)能。
另?yè)?jù)透露,，其獲得了意向SiC襯底訂單,，3年內(nèi)將優(yōu)先向客戶提供SiC襯底合計(jì)不低于23萬(wàn)片。
SiC 襯底遠(yuǎn)比想象的難做
SiC 產(chǎn)業(yè)鏈主要包括襯底,、外延,、器件制造、封測(cè)等環(huán)節(jié),。
SiC 襯底是晶圓成本中占比最大的一項(xiàng),。
由于SiC襯底加工環(huán)節(jié)復(fù)雜、耗時(shí),，所以其在整個(gè) SiC 晶圓中所占成本比例最高,，其在成本中的占比高達(dá)47％。
考慮到SiC材料屬于高硬度的脆性材料,，所以在加工,、減薄過程中容易比硅晶圓出現(xiàn)更多的翹曲、裂片現(xiàn)象,，從而使得目前良率損失占成本比例仍較大。
Wolfspeed在 SiC 襯底一家獨(dú)大,，而 II－VI 和 SiCrystal 位居第二梯隊(duì),，有 10％多的市場(chǎng)份額。
接下來的廠商包括 SK Siltron（5％）以及天科合達(dá)（4％）,，其他的中國(guó)公司甚至沒有上榜,。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)SiC襯底的主流尺寸為4或6英寸，而Wolfspeed早已實(shí)現(xiàn)8英寸襯底的量產(chǎn),。
擴(kuò)徑有著極高的技術(shù)壁壘,，不同尺寸的SiC襯底之間有大約5年的差距,。
鑒于國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠商連6英寸都沒有搞明白，良率也普遍較差,，因此國(guó)內(nèi)外的技術(shù)差距大約在7年以上,。
當(dāng)前A股的碳化硅標(biāo)的，要不產(chǎn)能還停留在每個(gè)月幾千片的水平,，要不還在艱難的產(chǎn)能爬坡和提升良率之中,，這個(gè)過程可能還要5年以上。
目前已有10多所高校,、科研院所和幾十家企業(yè)活躍在國(guó)內(nèi)SiC單晶襯底領(lǐng)域,，先后攻克了單晶尺寸、電阻率,、晶型,、單晶爐等一系列核心技術(shù)。
4英寸導(dǎo)電型和半絕緣SiC襯底已大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用,，6英寸導(dǎo)電型襯底已大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,。
但目前在缺陷控制、襯底尺寸,、面型控制等方面的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平,，與國(guó)外仍有差距。
國(guó)內(nèi)襯底環(huán)節(jié)待補(bǔ)強(qiáng)
國(guó)內(nèi)的碳化硅襯底技術(shù)有了很大進(jìn)步,，一些企業(yè)產(chǎn)品通過了驗(yàn)證,，也基本可以用了。但整體來看,，穩(wěn)定性,、可靠性跟國(guó)外還有差距。
碳化硅襯底根據(jù)電阻率可分為導(dǎo)電型,、半絕緣型,。在導(dǎo)電型碳化硅襯底上生長(zhǎng)碳化硅外延層制得碳化硅外延片。
可進(jìn)一步制成功率器件應(yīng)用于電動(dòng)汽車,、光伏發(fā)電,、軌道交通、智能電網(wǎng),、航空航天等領(lǐng)域,。
電動(dòng)汽車行業(yè)對(duì)導(dǎo)電型碳化硅襯底需求空間巨大。
目前特斯拉,、比亞迪,、蔚來、小鵬等新能源車企已經(jīng)計(jì)劃使用碳化硅分立器件或模塊,。
后續(xù)隨著電動(dòng)汽車中 800V 高壓大功率快充的普及,，碳化硅器件在高壓低能耗小體積的優(yōu)勢(shì)會(huì)進(jìn)一步體現(xiàn),，隨著成本下降將會(huì)成為未來電動(dòng)汽車的必然之選。
結(jié)尾：
較高的制造難度帶來的是一時(shí)之間難以下探的價(jià)格,。
相較于成熟的硅片制造工藝,，碳化硅襯底價(jià)格短期內(nèi)依然會(huì)較為高昂。
畢竟無(wú)論在哪個(gè)領(lǐng)域,，終端市場(chǎng)永遠(yuǎn)有著絕對(duì)的發(fā)言權(quán),。
在市場(chǎng)和價(jià)格的雙重影響下，碳化硅襯底廠商自然也就成為了最先賺錢的那個(gè)環(huán)節(jié),。
部分資料參考：澎湃新聞：《中國(guó)碳化硅的2024,，是未來也是終局》，半導(dǎo)體行業(yè)觀察：《被搶購(gòu)的SiC襯底》
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<
