中國粉體網(wǎng)訊 碳化硅有多火，就不必多說了。
碳化硅襯底技術(shù)壁壘高，為價值鏈條核心環(huán)節(jié)。碳化硅器件價值量存在倒掛，其成本主要集中在襯底和外延，根據(jù)CASA數(shù)據(jù)，兩者占成本比例合計70%。其中，襯底制造技術(shù)壁壘最高，成本占比高達47%，是最核心環(huán)節(jié)。
SiC生產(chǎn)工藝流程
資料來源：瀚天天成招股說明書(申報稿)、天風(fēng)證券研究所
“內(nèi)卷”的盡頭是價格戰(zhàn)
2023年，國內(nèi)碳化硅襯底行業(yè)涌入大量的玩家，眾多項目在全國各地落地，產(chǎn)能擴張達到空前規(guī)模。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2023年國內(nèi)碳化硅襯底的折合6英寸銷量已超過100萬片，許多廠商的產(chǎn)能爬坡速度超過預(yù)期。據(jù)估算，我國2023年的6英寸碳化硅襯底產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的42%，預(yù)計到2026年我國6英寸碳化硅襯底產(chǎn)能將占全球產(chǎn)能的50%左右。
SiC晶圓，來源：Wolfspeed
很明顯，2023年以來SiC晶圓的技術(shù)和產(chǎn)能變化很大、很快，這也是內(nèi)卷結(jié)果。
但隨著全球6英寸SiC片產(chǎn)能釋放，加之電動汽車需求暫緩，這給2024年碳化硅片價格帶來下行壓力。
2024年5月9日，山東天岳在一份投資者關(guān)系報告中強調(diào)了價格下跌的兩個內(nèi)部原因：技術(shù)進步和規(guī)模效應(yīng)，這兩個因素降低了硅片成本；天津理工大學(xué)功能晶體研究院徐永寬副院長也提到“碳化硅單晶生長工藝肯定是向著低成本化、高效率化方向發(fā)展，首先從價格上未來6英寸碳化硅襯底的售價有希望降低到1000元人民幣以下，應(yīng)用場景及市場規(guī)模會非常巨大�！�
自2024年初開始，產(chǎn)能過剩導(dǎo)致國內(nèi)碳化硅(SiC)襯底價格不斷下跌。據(jù)業(yè)內(nèi)人士披露，2024年初國內(nèi)碳化硅產(chǎn)品報價已經(jīng)比國際市場低三成，隨著國內(nèi)供應(yīng)廠商同業(yè)競爭加劇，2024年第二季度國內(nèi)碳化硅產(chǎn)品報價持續(xù)回落。隨著電動汽車市場需求的疲軟，碳化硅襯底需求也有所縮減，供應(yīng)廠商們?yōu)榱藫寠Z訂單，不斷降低價格。2024年第二季度碳化硅襯底產(chǎn)能不斷上線，國內(nèi)廠商報價已降至每個碳化硅襯底500美元以下，比大多數(shù)國際供應(yīng)商低四成左右。如果客單量夠大的話，國內(nèi)廠商愿意進一步降低價格。
整體來講，襯底價格下降是一種必然趨勢。正如晶升股份所言，隨著市場空間的擴大以及良率水平的提升，會不可避免地在市場競爭過程中出現(xiàn)價格的調(diào)整。這在短期內(nèi)會對行業(yè)相關(guān)企業(yè)造成一些壓力，但良率的提升和價格的下浮對整個產(chǎn)業(yè)鏈利大于弊，成本的下降將推動更多下游應(yīng)用的涌現(xiàn)，從而使得行業(yè)整體保持一個良好的增長速度。
這也意味著，下一波“團戰(zhàn)”：技術(shù)、良率、價格將會成為競爭的關(guān)鍵。但內(nèi)卷的盡頭是開始打價格，那誰也吃不上“這碗飯”。
顯然，SiC從6英寸轉(zhuǎn)8英寸也是行業(yè)共識。
國內(nèi)廠商持續(xù)向“8英寸”進擊。目前全球已有29家碳化硅企業(yè)實現(xiàn)8英寸碳化硅單晶生長的突破，中國就有19家，部分國內(nèi)廠商正在逐步釋放8英寸碳化硅產(chǎn)能，但要實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)還需一段時間。
國外8英寸產(chǎn)能釋放。近期，意法半導(dǎo)體宣布投資近400億新建一座8英寸SiC全產(chǎn)業(yè)鏈工廠，年產(chǎn)能高達72萬片；同時，三菱電機也公布旗下8英寸SiC工廠將提前投產(chǎn)，時間將從2026年4月提前至2025年11月，該廠將主要負責(zé)8英寸SiC的前端工藝；韓國也緊跟步伐，據(jù)韓媒報道，韓國首座8英寸SiC功率半導(dǎo)體工廠于6月5日舉行了奠基儀式。該工廠將在釜山建成，所屬企業(yè)的8英寸SiC晶圓產(chǎn)能為14.4萬片/年，投產(chǎn)時間預(yù)計為2025年9月。
往往細節(jié)決定成敗
對于當前階段的中國碳化硅襯底產(chǎn)業(yè)來講，如何降低成本、穩(wěn)定質(zhì)量、提升良率，是大規(guī)模應(yīng)用落地的關(guān)鍵。
技術(shù)方面，科友半導(dǎo)體成功制備出多顆中心厚度超過80mm，薄點厚度超過60mm的導(dǎo)電型6英寸碳化硅單晶，這也是國內(nèi)首次報道和展示厚度超過60mm的碳化硅原生錠毛坯，厚度是目前業(yè)內(nèi)主流晶體厚度的3倍，單片成本較原來降低70%。今年2月，中宜創(chuàng)芯實驗室成功生長出河南省第一塊8英寸SiC單晶晶錠，驗證了中宜創(chuàng)芯SiC半導(dǎo)體粉體在長晶方面的優(yōu)勢。
原材料方面，中宜創(chuàng)芯SiC半導(dǎo)體粉體500噸生產(chǎn)線成功達產(chǎn)，產(chǎn)品純度最高達到99.99999%，已在國內(nèi)二十多家企業(yè)和研究機構(gòu)開展試用和驗證。
晶片加工方面，碳化硅襯底難加工的材料特性疊加其大尺寸化、超薄化的放大效應(yīng)，給現(xiàn)有的加工技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。全球碳化硅制造加工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)尚未成熟，在一定程度上限制了碳化硅器件市場的發(fā)展，要充分實現(xiàn)碳化硅襯底的優(yōu)異性能，開發(fā)高表面質(zhì)量碳化硅晶片加工技術(shù)是關(guān)鍵所在。
近期，國內(nèi)碳化硅行業(yè)龍頭企業(yè)和精細磨拋企業(yè)中機新材的聯(lián)動也表明，在SiC晶圓的制造流程中，切磨和拋光技術(shù)的精湛程度對晶圓的表面質(zhì)量及其實用性起著決定性的作用。因此，SiC晶圓切磨拋過程中所使用的耗材在襯底生產(chǎn)的整個環(huán)節(jié)中占據(jù)了舉足輕重的地位。
來源：中機新材
實際上，目前來看，碳化硅襯底制造環(huán)節(jié)中，原材料、長晶技術(shù)、高溫工藝等環(huán)節(jié)多受關(guān)注。從上面也可看出在技術(shù)及原料方面，碳化硅襯底多有突破，而晶片加工環(huán)節(jié)相當于碳化硅襯底片的成品“守門員”，這一步做不好，永遠生產(chǎn)不了一片合格且完美的碳化硅襯底片。未來，隨著長晶技術(shù)逐步成熟，晶片加工環(huán)節(jié)中較低的良品率以及加工效率也是重點關(guān)注的問題。想把“攤子”做大，必然要考慮周全。
小結(jié)
根據(jù)Emergen Research預(yù)測，在2023-2032年碳化硅市場將保持約11.6%的年均增長率。到2032年，市場規(guī)模預(yù)測將達到91.8億美元。
來源：Emergen Research
從市場來看，雖然襯底價格出現(xiàn)波動，但在汽車、光伏及儲能等新興行業(yè)對SiC的需求仍然旺盛。從近期碳化硅行業(yè)的動向來看，國內(nèi)SiC產(chǎn)業(yè)持續(xù)繁榮，技術(shù)難題逐漸攻破，在8英寸碳化硅上，國內(nèi)與國際差距逐漸縮小。
可見，內(nèi)卷的碳化硅，最終卷到襯底總價格將會不斷下調(diào)的局面，這未嘗不是一件好事。但一味盯著價格，必然不利于行業(yè)發(fā)展，將來卷必然要卷到點上，卷良率、卷成本，方能落實規(guī)�；a(chǎn)業(yè)化。
來源：
半導(dǎo)體行業(yè)觀察：SiC市場，波瀾四起
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（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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