原問題：2020碳化硅襯底行業(yè)現(xiàn)狀，大尺寸是碳化硅襯底制備技術(shù)的發(fā)展偏差

一、碳化硅行業(yè)發(fā)展概況

一、三代半導(dǎo)體資料比力

碳化硅屬于第三代半導(dǎo)體資料，在低功耗、小型化、低壓、高頻的運(yùn)用場(chǎng)景有極大劣勢(shì)。第三代半導(dǎo)體資料以碳化硅、氮化鎵為代表，與前兩代半導(dǎo)體資料比照***大的劣勢(shì)是較寬的禁帶寬度，保障了其可擊穿更高的電場(chǎng)強(qiáng)度，適宜制備耐低壓、高頻的功率器件。

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二、工業(yè)鏈

碳化硅工業(yè)鏈分為襯底資料制備、外延層愿望、器件制作以及鄙俚運(yùn)用。個(gè)別接管物理氣相傳輸法（PVT法）制備碳化硅單晶，再在襯底上運(yùn)用化學(xué)氣相聚積法（CVD法）等天生外延片，***后制成相干器件。在SiC器件的工業(yè)鏈中，因?yàn)橐r底制作工藝難度大，工業(yè)鏈價(jià)格量主要會(huì)集于鄙俚襯底關(guān)鍵。

碳化硅襯底的工業(yè)鏈

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三、分類

碳化硅襯底可分為兩類：一類是具備高電阻率（電阻率≥105Ω·cm）的半絕緣型碳化硅襯底，另一類是低電阻率（電阻率區(qū)間為15～30mΩ·cm）的導(dǎo)電型碳化硅襯底。

碳化硅襯底的分類

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二、碳化硅襯底行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀合成

2018到2019年，全天下電力電子碳化硅（SiC）市場(chǎng)規(guī)模由4.3億美元增至5.64億美元，2020年其市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在6億美元左右。

后擴(kuò)底機(jī)械錨栓安裝前先將各個(gè)組件擰緊，保證沒有松動(dòng)，再將錨栓插入成型孔中，使用專業(yè)的卡具將錨栓卡緊，使其保證不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，用扭力扳手?jǐn)Q緊螺母。然后卸下卡具，松開螺母，將要固定的連接件裝好，用扭力扳手按照錨栓的規(guī)格型號(hào)要求施加扭力，安裝完成。

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國內(nèi)供需仍存缺口，實(shí)用產(chǎn)能缺少。我國2020年碳化硅導(dǎo)電型襯底產(chǎn)能約40萬片/年（約當(dāng)4英寸）、外延片折合6英寸22萬片/年、器件26萬片/年；半絕緣型襯底折算4英寸產(chǎn)能近18萬片/年。受限于良率及技術(shù)影響，當(dāng)初國內(nèi)實(shí)際名目投產(chǎn)較為有限，實(shí)際產(chǎn)能開出率較低。隨著新能源汽車、5G等鄙俚運(yùn)用市場(chǎng)的快捷起量，國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)物提供無奈知足需要，當(dāng)初第三代半導(dǎo)體主要關(guān)鍵國產(chǎn)化率依然較低，***過80%的產(chǎn)物要靠進(jìn)口。

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相干陳說：華經(jīng)工業(yè)鉆研院宣告的《2021-2026年中國碳化硅襯底行業(yè)市場(chǎng)供需名目及行業(yè)遠(yuǎn)景展望陳說》

三、碳化硅襯底市場(chǎng)相助名目

碳化硅是技術(shù)密集型行業(yè)，對(duì)于研發(fā)職員操作履歷、資金投入有較高要求。國內(nèi)巨頭半導(dǎo)體公司研發(fā)早于國內(nèi)公司數(shù)十年，提前實(shí)現(xiàn)為了技術(shù)積攢使命。因此，國內(nèi)企業(yè)存在強(qiáng)人匱乏、技術(shù)水平較低的難題，限度了半導(dǎo)體行業(yè)的工業(yè)化歷程發(fā)展。而在碳化硅第三代半導(dǎo)體工業(yè)中，行業(yè)部份處于工業(yè)化早期，中國企業(yè)與外洋企業(yè)的差距清晰削減。受益于中國5G通信、新能源等新興工業(yè)的技術(shù)水平、工業(yè)化規(guī)模的天下爭(zhēng)先位置，國內(nèi)碳化硅器件重大的運(yùn)用市場(chǎng)空間驅(qū)動(dòng)鄙俚半導(dǎo)體行業(yè)快捷發(fā)展，國內(nèi)碳化硅廠商具備自身劣勢(shì)。在全天下半導(dǎo)體資料提供缺少的布景下，國內(nèi)龍頭企業(yè)紛紜提出碳化硅產(chǎn)能擴(kuò)充妄想并連結(jié)高研發(fā)投入。同時(shí)，國內(nèi)外鄉(xiāng)SiC廠家減速碳化硅畛域妄想，把握發(fā)展機(jī)緣，追趕國內(nèi)龍頭企業(yè)。

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當(dāng)初碳化硅襯底市場(chǎng)之外洋廠商為主導(dǎo)，國內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)份額較小。碳化硅襯底產(chǎn)物的制作波及配置裝備部署研制、質(zhì)料分解、晶體愿望、晶體切割、晶片加工、洗滌檢測(cè)等諸多關(guān)鍵，需要臨時(shí)的工藝技術(shù)積攢，存在較高的技術(shù)及強(qiáng)人壁壘。依據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2020年上半年，Wolfspeed（Cree全資子公司）市占率達(dá)到45%以上，國內(nèi)龍頭天科合達(dá)以及山東天岳的合計(jì)市場(chǎng)份額不到10%。山東天岳、爍科晶體（中電科孵化）、河北同光（中科院半導(dǎo)體所孵化）現(xiàn)有主要產(chǎn)物為高純半絕緣襯底，而天科合達(dá)（中科院物理所孵化）、世紀(jì)金光主要產(chǎn)物為導(dǎo)電型襯底。

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從襯底的鄙俚晶圓與器件來看，少許消耗廠家依然位于日本、歐洲與美國；但國內(nèi)消耗廠家在襯底畛域曾經(jīng)具備了未必的市場(chǎng)份額。依據(jù)Yole數(shù)據(jù)，在2020年半絕緣型碳化硅襯底市場(chǎng)中，貳陸公司（II-IV）、科銳公司（Cree）以及天岳先進(jìn)挨次占有前三甲的位置，市場(chǎng)份額分說為35%、33%以及30%，市場(chǎng)高度會(huì)集。

資料源頭：YOLE，華經(jīng)工業(yè)鉆研院整理

從資金來看，國內(nèi)第三代半導(dǎo)體投資力度高企，力爭(zhēng)追趕國內(nèi)廠商。依據(jù)CASA披露的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，2018年至今，國內(nèi)廠商始終增強(qiáng)妄想第三代半導(dǎo)體工業(yè)，2020年共有24筆投資擴(kuò)產(chǎn)名目，增產(chǎn)投資金額***過694億元，其中碳化硅畛域共17筆、投資550億元。

資料源頭：CASA Research，華經(jīng)工業(yè)鉆研院整理

四、碳化硅襯底行業(yè)消耗流程

碳化硅襯底的制作流程艱深包羅質(zhì)料分解、晶體愿望、晶錠加工、晶棒切割、晶片研磨、拋光、洗滌等關(guān)鍵。其中晶體愿望階段為全部流程的中間，決定了碳化硅襯底的電學(xué)性子。

碳化硅襯底消耗流程

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五、碳化硅襯底行業(yè)發(fā)展偏差

為普及消耗功能并著落老本，大尺寸是碳化硅襯底制備技術(shù)的主要發(fā)展偏差。襯底尺寸越大，單元襯底可制作的芯片數(shù)目越多，單元芯片老本越低。襯底的尺寸越大，邊緣的浪費(fèi)就越小，有利于進(jìn)一步著落芯片的老本。在半絕緣型碳化硅市場(chǎng)，當(dāng)初干流的襯底產(chǎn)物規(guī)格為4英寸。在導(dǎo)電型碳化硅市場(chǎng)，當(dāng)初干流的襯底產(chǎn)物規(guī)格為6英寸。在8英寸方面，與硅資料芯片比照，8英寸以及6英寸SiC消耗的主要差距在高溫工藝上，比喻高溫離子注入，高溫氧化，高溫激活等，以及這些高溫工藝所需要的硬掩模工藝等。依據(jù)中國寬禁帶功率半導(dǎo)體及運(yùn)用工業(yè)同盟的判斷，預(yù)計(jì)2020～2025年國內(nèi)市場(chǎng)的需要，4英寸逐步從10萬片市場(chǎng)削減到5萬片，6英寸晶圓將從8萬片削減到20萬片；2025～2030年：4英寸晶圓將逐步退出市場(chǎng)，6英寸晶圓將削減至40萬片。

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