核心要点：

【衬底】6 英寸导电产品 1.天科合达：处在行业领先地位，每年产出 12～13 万芯片，最近在做拓展业务， 2023 到 2025 年均有相应的拓展计划。2.天岳先进，最近将半绝缘产能一部分转换成 6 寸，该类芯片一个月产出 2000 多片，最新有三年的长期订单，客户应该是瀚天天成。3.同光，烁科也在做拓展，目前处于小批量阶段，未来会有爆发点。4.露笑，东尼电子，晶盛机电，近两年有大量布局，均与科研所进行技术方面的 合作，但未来发展仍需观察。5.液向法的主流法是 pvt 法，液向法的温度比 pvt 法更低，理论上效率也更高， 但此方法进展不快，还需进一步提升。

【设备】 外延设备市场重视不够，未来将成为 sic 产业化的瓶颈。6 寸外延设备集中在意大利的 LPE 和日本的 NuFlare，他们的产能有限，且 交期极长，国内厂商产品还需验证。外延设备单价 800~900 万人民币，国内瀚天天成、东莞天域上半年的设备数 量在 20 多台，到年底可以超过 30 台左右。外延单价：500~800 美元/片 6 寸，不算折旧毛利率 20%~30%。

【器件】 SIC 技术更高，但缺少验证。IGBT 传统经验丰富，可靠性更高。鉴于成本以及渗 透率，汽车多用于碳化硅+IGBT 双结合。

器件厂商情况：

泰科：二极管比较成熟的，MOS 管量产相对较少。

三安：二极管相当成熟， MOS 管刚刚开始量产。

华润：二极管比较稳定， MOS 管稍欠缺，有一些关键的工艺问题。

中车：轨道专业选手，MOS 板机会不大，针对高压模块，更加有应用的背景。

斯达：AMD 技术掌握透，但二极管基建还没完成。

专家 1（大厂衬底专家） 

6 英寸导电型产品国内厂商进度：

1. 天科合达：从产量、良率等方面均处在国内领先地位。产能：当前 12~13 片芯片产出，北京、江苏徐州、新疆（原料合成、晶体生 长等）为其生产基地；最近在北京大兴扩产，预计 2023 年大兴一期投产，届 时会有二十五万片产能；2025 年大兴二期投创，产能达 50 万片。综合良率：为 50%，在国内导电率领先地位。单品价格：6 寸大约处在 5500 元上下，比国外 cree 低 10%左右。

2. 天岳先进：最近将半绝缘一部分产能转换成 6 寸，一个月产出 2000 多片。最新的三年长期订单，大约为 20 多万片，平均每年 6~7 万片，客户应该是瀚天天成，国外可能是博世。良率比之前有所突破，比天科合达稍微低一些。临港厂导电型扩产产能 30 片，预计在 2023-24 年达成目标。

3. 同光、烁科等国内企业也在积极扩产，具体情况还需观察，他们都在半绝缘方面花费了较多精力，目前处于送样和小批量阶段，但他们拥有深厚的技术 积累，未来会有爆发点。

4. 露笑、东尼电子、晶盛机电等新兴厂家，在近两年有大量布局。露笑与中科院硅酸盐所陈教授合作；东尼聘请了中国台湾中央研究院物理所专家，目前现在还在产品研发、送样阶段，以后和后道的瀚天天成、东莞天域已经建立了发展，但 sic 行业送样、小批量、大批量需要周期，所以需要观察。

国内外的进展：比预期估计更快些，许多汽车厂，如比亚迪、蔚来、小鹏、长城等都在推出碳化硅产品，终端推动了上游企业的进展。特别是天岳的大订单，加速了产业化进展。

国内外产品对比：海外厂商 cree、26 产品性能有优势；主要是稳定性、一致性上面的差距，国内产品主要系数都能满足要求，但是波动性较大，这会对后道加工形成困扰，后面车规级等需要也对稳定性有要求。

液向法的发展：

主流是 pvt 法优势：成本低，能够快速从实验室中脱颖而出；劣势：良率低，生长速度很低；液相法生长温度更低，PVT 需要 2300 摄氏度，而液相法仅 1000 多摄氏度，理论上可以实现生长速度更快，缺陷更少。国内中科院物理所陈小龙教授，国外住友都在研发推进。目前进展不太快，仅在 2 寸上面实现大约 1cm 的生长，此方法还有待进一步提升。

Q&A

Q：天岳、东尼、露笑等都和下游有大订单，这些订单的约束能力及评价？

A:天岳可能是实际产品交付订单，其他可能是战略合作协议，战略合作只能作为 参考，具体需要看公司发展情况。天岳订单的实际情况、未来交付比较明确，天岳已经每月明确出货，所以我们业 界有一定区分。

Q：未来 2-3 年里，导电型衬底产品价格下降趋势？国内良率低于海外，且良率提 升更慢，是否会影响价格？

A:比如天科当前单价 5500 左右，毛利率 35~40%，良率在 50%左右，而 cree 综合 良率在 70%以上，未来 6 寸导电产品价格会继续下降，当降幅会减缓至每年 5%左 右，6 寸导电型衬底降价主要由 cree 控制，因为它的产品质量、产能都主导市 场，且终端市场批量化使用也对价格有明确要求。终端市场对价格拥有较大的议价权，只有价格降低到一定程度，下游才能够批量 化，产业才能发展。

Q：cree 的 8 寸马上投产，他带动价格下降压力较大？

A：Cree2024 年 8 寸将投产，一开始价格较高，后面会快速下降。

Q：国内产商 8 寸进展？

A：天科 2020 年开始研发 8 寸，计划 2025 年小批量生产。

Q：天岳在半绝缘型方面的技术积累是否有利于其在导电型方面的发展？

A：核心原理一致，都是 PVT 法，利用温场温度梯度形成动力来长晶，二者有相 通性。也有很多其它技术如原料合成、籽晶、热厂设计、参数调整等因素也会影响良率 和产品质量。天岳在 2~3 年前已经布局了导电型，只是近期有所突破，开始批量生产。

Q: 从行业上来讲，良率能否保持每年 10%的提升吗？在技术上会有瓶颈吗？

A4: 这跟研发能力相关，前期可能快速提升，但在提升到一定程度后，良率在达到 50%后，提升就会比较慢。Cree 到了 70%以后，在往上提也很困难，pvt 法可能本身有局限，所以业界也在尝试其他方法。

Q: 国内 8 寸衬底进展如何？其他方法的技术储备？

A: 天科合达 2 前开始布局，山西烁科已经发布 8 寸产品，应该也有布局，但研发 成功到工业化量产还需一定时间。技术储备是有的，比如天科合达，和中科院有一些项目上的合作，在液相法上面 也有布局。

Q:评价一下国内主要玩家（天科合达、天岳、东尼、三安、露笑等）各家衬底产 品性能的排序是怎么样的？

A:综合下来，这几家跟国外对比，做的比较好的是有的。但这几家与国外的差距 主要是在于产品的稳定性，这是决定能否快速达到车规级的关键。而至于刚刚起 步的公司，由于还没有大规模生产，所以无法进行有效的比较。

Q: 籽晶是否自产？

A: 几乎都是自产，把自己做的好的晶锭作为籽晶自己使用。

Q：现在 sic 行业的商业模式是怎么样的？在衬底-外延-器件-tier1-车厂的产业 链上主要的订单谁来下？谁占主导权？

A:主要是外延厂家，这是天科、天岳的主要客户，还有一些器件厂家会指定衬底， 也有汽车厂，直接和衬底厂进行合作。当前没有固定的模式，合作方式也很灵活。

Q: 国内现在提供大单的外延厂家都有哪些？国内国外相应较大的器件厂商都有 哪些呢？

A: 瀚天天成、东莞天域、55 所、三安，是导电型比较大的外延厂家，泰科天润、中车、华润微、三安、基本半导体是器件领域做的比较好的厂家。外延厂产能：天域，月产能约 5000 片 6 寸，在逐步扩产；其他几家情况类似。

Q: 衬底厂商上游长晶炉的采购情况？以及国内外参与的厂商？

A: 基本上规模较大的衬底厂家都自己做长晶炉，没有从外面采购，都是自主研 发、生产制造出来的。天科在沈阳有自己的分公司，是专门做生长炉，有自己用也有对外销售。其他家 也是类似的---据了解，天岳也是自己做，前期可能从北方华创去买，但后面也 都是自己做，因为这一块有一些核心的环节，它基本上把这些核心环节掌握在自 己手里。国内也有一些厂商在做这个炉子，比晶盛机电、北方华创。长晶炉价值量并不高， 单价不到一百万，大概几十万。国外专门做碳化硅长晶炉的基本上很少，像科锐也都是自己做的。所以这个市场 相对而言不大。

Q: 核心环节具体指哪些环节？

A: 内部环节的设计，如温场等还是比较核心的。

Q: 长晶炉长期来看是自产的模式吗？

A: 对，因为长晶炉门槛并不高，基本上全部都能国产，没必要从外面去买，价值量也不大，自己能做可以管控成本，所以基本上都自产。

Q: 天科现在的客户结构怎么样？

A: 外延厂是它主要的大客户，例如普兴 、五十五所、瀚天天成、三安光电等；国外的安森美是比较大客户，占比大概 20%。

Q: 衬底也分 MOS 和二极管级别， 现在国内哪些厂家能做 MOS 级别的衬底？

A: 现在好多厂家也都能做工业级的 MOS ，但是能做车规级的 MOS 的厂家应该不 是太多。

Q: 对应到衬底环节，所有厂商都能做了吗？

A: 在衬底这个环节不会去区分车规级还是工业级。后续的还会根据材料、数量 等去做具体的检测和划分。

Q: 业内会去划分级别吗？最高级的 Z 级国内能做吗？

A: 会的，会把芯片划分为Z级、P 级、D 级及 N 级等。厂家会和客户沟通后提供客户所需等级的芯片的出厂检测报告。国内基本能做，但是量和良率是主要问题。目前量最大的还是天科。

Q: 现在切割的效率怎么样？

A: 一根 2 厘米厚度的晶体大概能切出 20 多片。基本上每家厂家情况都差不多， 因为都是采用市面上主流的多线切割的方式。

Q: 三安光电现在做得怎么样？它的衬底对比天科、天岳是怎样的水平？碳化硅 MOS 等的具体进展？

A: 据我们了解，三安光电之前可能在衬底这一块走了一些弯路，后面转去做 PVT 法，目前进度不是太快，良率还有产能也不是太高。但是它的一些外延器件其实 做得还可以，在这个领域内做得还比较靠前的。现在它可能还会大批量地从外面 拿一些衬底来补贴外延和器件。

Q: 关于切割技术，您刚刚提到多线切割技术，而现在海外也有一些冷切割、激 光切割等技术。从技术层面来看，您认为什么时候会倒入新技术？对良率提升会 有什么帮助吗？

A: 这些技术我们之前也听说过，国内的一些公司也开始研发这种技术，但目前 还不成熟。这个技术主要能提升出片率而不是良率，例如 20 毫米厚度的晶体大 概可以翻倍切出 30～40 多片，所以从出片率上能提升很大一部分。这个技术目 前还没成为主流，可能还要再观察一段时间。

专家访谈 2：外延

具体概况碳化硅外延是整个产业链中比较简单但是不可或缺的环节。现在整个碳化硅 产业链非常热，这两年大家都过于注重衬底和器件，有些疏忽了外延的环节，所以突出问题就会显示出在外延上，主要问题在于以下几点：

（一）外延设备供不应求。到目前为止，主要 6 寸外延设备集中在意大利的 LPE 和日本的 Novell Crystal 上，这两家厂商的产能被几个企业所承包掉，所以中国相比国际的速度 大概晚了 2-3 个月的时间。原本 LPE 的重点在是在氮化镓，现在碳化硅需求突 然提升，它就把氮化镓的产能转移到碳化硅上。即使这样，它的产能也不足以供 应国内的需求， 因为它是单枪炉，主要特点是操作简单、产能较低。现在国内 主要有两大外延厂，一个是厦门的瀚天天成，还有一个是东莞的天域半导体。外延炉并不是简单的事情，验证过程中其中主要面临几大问题：1）主要零配件能 否满足供给；2）本身设备的稳定性、操作方便性；3）生产出来的外延片能否满 足市场需求。整体过程相当漫长，少说 2～3 年，多至 3～5 年才能稳定。

（二）成本控制 如果不计算折旧费还有点毛利，但是将折旧计算进去后基本不挣钱。到最后 性价比要出来的时候，主要的壁垒就是降低成本——1）24 小时不停运转的设备；2）良率要提高；3）圆滑地控制人工成本。

Q&A:

Q: 您提到现在外延设备非常紧缺。国内除了现有的两大外延厂商，新的外延厂商想要进入这个市场会比较难吗？

A: 是的。

Q: 外延设备的单价大约多少？瀚天天成和天域半导体的设备数量大概多少？

A: 单价一台 800 多万至 900 万不到人民币。今年上半年的设备数量在 20 多台， 到年底可以超过 30 台左右。

Q: 外延的价格现在多少？例如六寸导电片进货成本是 5000 多一片，做成外延 卖给客户大概是多少钱？

A: 根据客户层的不同给定不同的价钱。成熟大客户可能一片 500 多美金，平均在 500～800 美金，这个价格不包括衬底费用。

Q: 现在外延还是赚不到钱吗？

A: 对。不算上设备折旧费的话，应该有 20%～30%的毛利，但算入折旧后就没有 什么利润了。

Q: 瀚天天成和天域半导体有透露过它们的扩产情况吗？

A: 有的，它们现在到处拿地，计划做到 50 万片甚至 100 万片，当然要在设备到 位的情况下才可能实现。

Q: 晶盛外延炉在客户那边的验证情况如何？没有没有其他竞争的玩家？

A: 晶盛的主力客户是普兴电子，大概用了 2～3 台设备，具体新增了多少订单不 清楚。三安光电也有向晶盛下订单，但是具体验证结果也不情况。普兴电子和三 安光电的保密做的很严，所以结果都不清楚。

Q: 设备交付周期这么长，卡脖子的地方在哪里？国内和海外的差距在哪里？

A: 卡脖子的地方主要在于产能不足。从产能扩张、成本控制到整个产业链一起 实现需要大概 5 年的时间。

Q: 天岳上周公布的订单是直接出给器件厂，还是先给外延厂？

A: 这个属于保密范围，只能说是和一个外延公司签订了订单。但无论如何，出片子的基础是在上海临港的工厂，这里面有很多技术层面卡脖子的地方，所以能否顺利克服也要拭目以待。

专家访谈 3：器件 

近期新闻：山东天岳公布 14 亿项目订单，带动股票涨停（+20%）

新闻解读：对于行业热点新闻频繁更新，一方面第三代半导体市场火热，各企业都在布局产能，表现国内市场未来确定性以及认可度；另一方面义乌瞻芯 6 寸车规产线建设完成，理想 L9、小鹏 G9 推出等，标示着行业日新月异。

碳化硅解读：碳和硅结合的材料，属于第三代半导体。如果作为器件材料，就是 MOS 二极管，没有几代区分。碳化硅合成难度高，成本昂贵。工艺方面，衬底我 们较关注山东天岳，外延比较关注瀚天天成。

碳化硅优势：1. 相比硅，组织比较低，有利于小型化。相同的面积，碳化硅只需要硅的 1/10 的面积。2. 工作速度快，频率约是 10 倍，可以使电感电容尺寸小型化；另外节省电容电 感的材料成本。3. 工作温度更高，功率器件，IGBT 等模块的话，约 170 度，碳化硅可达到 200 度甚至更高，目前受制于封装材料基础。

Q&A：

Q: 车用 OBC、DCDC 碳化硅的渗透率相比主逆变的渗透率快不少，如国内 L9 车型 的情况，能否展开？

A: 是的。金额上一个主驱用碳化硅大约 500 美金左右，约 4500 人民币；如果用 硅的话，差不多 1500 块左右，3倍关系。在 DCDC，OBC中，由于功率相对较小， 碳化硅金额在 DCDC 约是20美金,OBC 约 50 美金，就渗透率来讲 DCDC、OBC 更高 一点。主要原因两方面，一方面是应用的难度。DCDC 和 OBC 是电源的应用，相比主 电机驱动这个马达控制更方便。另一方面是厂商的选择，由于 DCDC，OBC 应用相对简单，供应厂家也比较多。另外主驱上来讲，一般是定制化的功率器件，目前厂家测试通过了也不敢大规模的这个当量，产能是一个极大的一个制约的这个因素。从外因讲，它是发展中的平台，碳化硅优势是电压越高，性价比会越突出。因为碳化硅的耐压相对不敏感，IGBT，硅电能达到1200 伏的话，电能会参数下降。主驱的话会做两个版本，普通版本的用一个电驱，后驱就会用那个 IGBT 的方法；如果是长驱的话，它会用两个驱动芯片，就是两个片区就是前面的话应该 是 IGBT，后面的用碳化硅。一方面供应链不敢完全的去碳化硅，另一方面在应 用效果上，碳化硅的话在低速上面是非常优质，但是高速下与 IGBT 没有区别。从可靠性来讲，就目前来说其实 IGBT 经过多年发展更具有可靠性。

Q: 制造器件过程中各个环节如何验证？

A: 如果是车规的话，衬底要一起通过验证的，如果过程换了任何一家的话，都 需要上台最终验证。因为衬底也是一个比较非常关键的一个因素。

Q: 碳化硅是不是有 AMD 的陶瓷技术？

A: 模块工作最高质需要保质器件超过封装的技术。碳化硅加上 AMD 的陶瓷器板， 功率循环以及寿命会高很多了。好的器件搭配好的材料，发挥最好的作用。用 IGBT 的话搭配 ADM，器件不到位。同样碳化硅选了普通的 OBC 的话，封装会让模 块受限。

Q: 是不是有一些国内的厂商在在做这一块? 

A: 特斯拉、富乐德用了 AMD 的封装材料。其他如嘉兴的一家，主供是用国外的 AMD 的厂家，但澳洲在验证那个国内的一些 AMD 的供应商，整个行业在走国产化 的这个趋势的话。

Q: 做器件的这几家泰科、华润，中车、三安这几家在碳化硅器件上面进度、技 术排序如何？

A: 泰科二极管比较成熟的，相对 MOS 板市场上相对较少。三安是全产业链的， 二极管相当成熟， MOS 管刚刚开始量产。华润二极管比较稳定， MOS 板稍微欠 缺，有一些关键的工艺问题。中车专业相对是轨道，MOS 板其实机会不大，它针 对高压模块，IGBT 加上碳化硅的话，更加有应用的背景。个人排序，MOS 管是三 安>中车>华润 

Q: 轨交通常不选择 MOS，主要用二级管为主吗？

A: 轨交传统二极管，MOS 考虑大面积等因素，比较难实现，大面积 MOS 良率可 能无法保证

Q: 轨交来讲，全球碳化硅在用的就只有三菱这一条是吧？

A: 对的。MOS 管可能未来 5 年以后，难度还是还是相当高的。

Q: 中车这种主要经验在轨交上的公司，切换到新能源车轨上容易吗？

A: 难度蛮大，中车的优势在于封装技术会对他有很大的帮助。但器件没有优势。

Q: 斯达在碳化硅的进展怎么样？

A: 斯达自己在建产线，优势的其实也是封装的，包括它也做了一些就基于碳化 硅的这种模块，也是刚刚开始。它基本碳化硅封装，AMD 技术掌握透了，但基建 还没完成。中车相比斯达进展快一些，拥有自己的产线，已经做出二极管器件。

Q: 4 寸的产线追加到 6 寸的切换难吗？

A: 就是再加一条线，但设备需要重新开始，相当重头开始，一下子良率会低， 需要过程

Q: 特斯拉的碳化硅芯片光后驱好像用 48 个，以后的车后驱上会用到多少芯片；前后都用对应大概多少的芯片？

A: 它是 24 个小模块，每个小的模块里面两个 650 伏，100 安培的 MOS 板块，如 果前面后面都用碳化硅的话，个人来讲没有必要，因为它的一些性能、技术绝对 够了。

Q: 相当于一个芯片是 650 伏以后，有没有可能一块芯片做到 1200 伏，这个用量 就减半了？

A: 不一定是。因为真正电池差不多是用了 800 伏，然后会有一些压力要考虑一 些。趋势上来讲的话，新能源车都会转向 800 伏，因为 250 伏的话，IGBT 效率 体现的更好，系统效率它差不多可以去提高 5%，碳化硅还利率差 3000 块钱。用 了 800 伏的话，电子差价弥补回来系统成本变低，跟同样市场，对厂商来说的话， 成本其实更低的。650 伏规格和 1200 伏规格，它在今年的这个面积上不一样。同样的 650 伏的 IGBT 为标准化，如果碳化硅的话，只要它的 1/3。到了 1200 伏的话，用了原来 的 1/5 面积，就是 1200 用了原来的 650 的 60%的面积，功率还可以提高。

Q: 如果整个一片晶圆去切芯片，1650 伏或者 1200 伏，单芯片面积大，切出来 的芯片会少吗？

A：1200 伏的面积会稍微大一点，差不多是 1.2 倍左右。因为碳化硅耐压不敏 感，做到 1000 以上，它基本就变大一点。简单来说的话，如果 1650 伏可以切 5 台车的话，1200 伏在同样的功率，差不多可以 7 台车。

来源: 半导体在线