碳化硅专家访谈丨会议纪要

碳化硅的应用场景有哪些？不同的场景潜力怎么样？

碳化硅行业分为半绝缘衬底与导电型衬底，目前最有发展前景的是导电型衬底，最主要的应用场景是用于新能源汽车中做 MOSFET，替代 IGBT。MOSFET 体积只有 IGBT 的 1/10，同时可以输出更大的功率，温控能力强，装入新能源车后可以不用额外装冷却装置，性能大幅提升的同时还能降本，从长期来看新能源车上，MOSFET 一定会完全替代掉 IGBT。半绝缘衬底主要是用在一些射频之类的领域，目前从行业来看，已经基本饱和，未来也没有太大的增长空间。

目前 MOSFET 产业化的进展

目前特斯拉已经上车使用了，用的是意法半导体的产品，衬底来源是 Wolfspeed。除特斯拉外，国内的比亚迪、广汽埃安、蔚来等比较头部的车企都在上车测试的过程中，但因为车规级产品普遍验证周期都比较长，而且现在成本也比较高，暂时在国内还没大规模的上车，预计 2024-2025 年就会有大规模量产的车型上市，现在厂商们都在比较积极的谈合作和送样。

碳化硅成本高的原因是什么？除了成本外还有哪些阻碍吗？

碳化硅整个产业链大致上可以分成衬底，外延，器件这三类厂商，一环接一环，目前整个链条的良率都不是很高，尤其是衬底，因为碳化硅需要经过炉子生长出整体后，再进行切割，磨削，CMP 等工艺，每个环节良率都不高，到最后看，要生产出合格的衬底是很难的，导致最终的器件成本极高，同时性能也不稳定。举例来说这个切割，因为碳化硅是脆硬材料，如果切割技术差，就很容易碎，然后磨削这里，因为国内的经验太少，切的厚度一般会比国外厂商的高，留的磨削余量更多，也会浪费很多材料，最后是 CMP，国内厂商至今没有做的好的。另外还有一个器件性能问题，不过整体来看成本和验证周期还是碳化硅产业化的最大阻碍，其他的都还好。

每个环节的成本占比怎么样？未来不同环节的成本会发生比较大幅度的变化吗？

现在衬底在整个环节里占的成本差不多有 45%以上，外延的成本要 25-30%，与其他行业越往下游利润越高的情况不一样，因为衬底目前是整个产业链里技术门槛比较高的一环，未来良率提上去了超额利润预计也是给衬底厂商赚走的，成本之后也不会大幅度变化，最多衬底的价格降低个 10%-15%，让利下游的幅度比较有限，从 5-10 年维度看，衬底应该还是利润最厚的环节。

衬底厂商目前都有哪些，良率水平怎么样

这里分全球和国内的两类，其中全球的第一就是 Wolfspeed，可以做 MOS 的良率水平在50%往上。国内方面的话：

第一梯队的是天岳、烁科、同光、天科合达、南沙晶圆这五家，都是已经有销售额产生的公司。在产业里相对算比较领先的，MOS 良率 30-40%。

第二梯队的有东尼电子和三安光电这些有产品的，良率数据不清楚。

然后第三梯队就是露笑科技这种不太靠谱的公司，市场炒作很多，但产品一直不好，然后还有那个合盛硅业，好几年前就开始研发，之前也去交流过，但一直处于研发阶段，听说最近刚在采购设备要开始生产了。

目前国产良率差是因为设备制约吗？

主要还是经验和技术的原因，从设备看的话，衬底生产要用的那个单晶炉基本都国产化了，而且头部厂商都说是自己做的炉子，炉子从外面买，一台 60-70 万，也不是很贵，跟进口的基本没什么差距，这里主要是热场和粉体还要进口。

切割、磨削、抛光这一块的设备现在还是进口为主，但国产的设备很快也要上了。我们去欧洲第二大的碳化硅衬底厂商交流的时候请教过，问为什么国产的良率这么低？他们的这么高，是用的哪家的设备，他们说主要还是因为经验有差距，他们厂里的设备有一些都是用了几十年的老家伙了，中国现在买的设备很多都是最先进最顶尖的，而且中国一些厂家的设备性能参数也都很顶尖了。我了解到国内的切割机都比较不错，估计切割和磨削这块设备是最快能国产化的。CMP 的话也主要是经验上有差距，设备耗材都没有差距了。

然后是质量检测这块，要国产化估计比较困难，国内的技术储备还不够。不过我这几天在日本交流，他们说很快碳化硅相关比较高精尖的设备都要完全对中国禁售了，人家不卖给你，不国产也没办法，以后大概率还是要有公司来做这个事情。

怎么看待东尼电子最近披露的这个 40 多亿的订单？他们的技术水平和产能是否能完成交付？

我是 2022 年 4 月的时候去过公司一次，当时公司只有十几台炉子，按这个算肯定是交不出来这么多货的，不过您问题清单里提到了，我就去问了一下了解的朋友，说是现在已经有 150 台炉子了，到年底之前还要再扩个 150-200 台，按这个算，估计今年交付 13.5 万片问题不大，从订单的量级和定价看，也是符合行业规律的，订单上看不出什么问题，不过这个都是行业通识，你再找其他家公司签合同，他也是这么签，没什么差别的。技术这块，他们以前是一帮台湾人在搞，后来台湾人走了，找了东京大学博士毕业的那个小伙子，技术水平上还可以，但之前交流的时候感觉对量产的经验不是很多。

这个炉子的产能应该怎么算？

通常来说，一个炉子一周可以生长出 1 块，可以切 30 片，一个月 120 片，一年极限 1500片/炉，这里有 40%左右的良率，那国内正常一个炉子一年就是六七百片，每个月 50 片/炉左右吧。

按 5000 一片算，这个订单有利润吗？

这个要看公司的良率情况，但我估计暂时利润是不高的，只能说是为了占市场先签的合约。现在国内厂商做的碳化硅衬底都是没什么利润的，天岳那个单子比这个还便宜，现在天岳应该不想交货了，想自己在外面卖，宁愿交违约金也不做了。

东尼这个订单的客户这块您有了解吗？

应该是东莞的一个公司，之前是跟天科合达采购，但因为去年天科合达自己也开始做外延这个环节了，天域就不干了，说是跟美国一个公司签了 23 年 1 个亿美金的订单，然后又在国内找厂商，所以他们就合作上了。他的产品现在最下游应该是比亚迪那边在试。

您觉得东尼这个 6 寸碳化硅的技术在行业里算什么水平？

一二梯队厂商基本都在 6 寸水平，差别主要体现在良率上，8 寸少数几个厂商能做，但只有尺寸够 8 寸，其他的还差很远。8 寸要像 6 寸一样做器件，至少需要 3-5 年的时间，但到时候已经商用的 6 寸依然会是主流，8 寸碳化硅的出现不会对 6 寸的市场造成冲击，就像现在 4 寸的硅器件还在市场上占据了很大的份额是一样的道理，到时候只会是各做各的。

目前看东尼的 6 寸算在市场正常的梯队里。