原問題：2020碳化硅襯底行業現狀，大尺寸是碳化硅襯底制備技術的發展偏差

一、碳化硅行業發展概況

一、三代半導體資料比力

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

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二、工業鏈

碳化硅工業鏈分為襯底資料制備、外延層愿望、器件制作以及鄙俚運用。個別接管物理氣相傳輸法（PVT法）制備碳化硅單晶，再在襯底上運用化學氣相聚積法（CVD法）等天生外延片，***后制成相干器件。在SiC器件的工業鏈中，因為襯底制作工藝難度大，工業鏈價格量主要會集于鄙俚襯底關鍵。

碳化硅襯底的工業鏈

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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（電阻率區間為15～30mΩ·cm）的導電型碳化硅襯底。

碳化硅襯底的分類

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二、碳化硅襯底行業發展現狀合成

2018到2019年，全天下電力電子碳化硅（SiC）市場規模由4.3億美元增至5.64億美元，2020年其市場規模預計在6億美元左右。

后擴底機械錨栓安裝前先將各個組件擰緊，保證沒有松動，再將錨栓插入成型孔中，使用專業的卡具將錨栓卡緊，使其保證不會轉動，用扭力扳手擰緊螺母。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格型號要求施加扭力，安裝完成。

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國內供需仍存缺口，實用產能缺少。我國2020年碳化硅導電型襯底產能約40萬片/年（約當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英寸產能近18萬片/年。受限于良率及技術影響，當初國內實際名目投產較為有限，實際產能開出率較低。隨著新能源汽車、5G等鄙俚運用市場的快捷起量，國內現有產物提供無奈知足需要，當初第三代半導體主要關鍵國產化率依然較低，***過80%的產物要靠進口。

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相干陳說：華經工業鉆研院宣告的《2021-2026年中國碳化硅襯底行業市場供需名目及行業遠景展望陳說》

三、碳化硅襯底市場相助名目

碳化硅是技術密集型行業，對于研發職員操作履歷、資金投入有較高要求。國內巨頭半導體公司研發早于國內公司數十年，提前實現為了技術積攢使命。因此，國內企業存在強人匱乏、技術水平較低的難題，限度了半導體行業的工業化歷程發展。而在碳化硅第三代半導體工業中，行業部份處于工業化早期，中國企業與外洋企業的差距清晰削減。受益于中國5G通信、新能源等新興工業的技術水平、工業化規模的天下爭先位置，國內碳化硅器件重大的運用市場空間驅動鄙俚半導體行業快捷發展，國內碳化硅廠商具備自身劣勢。在全天下半導體資料提供缺少的布景下，國內龍頭企業紛紜提出碳化硅產能擴充妄想并連結高研發投入。同時，國內外鄉SiC廠家減速碳化硅畛域妄想，把握發展機緣，追趕國內龍頭企業。

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當初碳化硅襯底市場之外洋廠商為主導，國內企業市場份額較小。碳化硅襯底產物的制作波及配置裝備部署研制、質料分解、晶體愿望、晶體切割、晶片加工、洗滌檢測等諸多關鍵，需要臨時的工藝技術積攢，存在較高的技術及強人壁壘。依據Yole數據，2020年上半年，Wolfspeed（Cree全資子公司）市占率達到45%以上，國內龍頭天科合達以及山東天岳的合計市場份額不到10%。山東天岳、爍科晶體（中電科孵化）、河北同光（中科院半導體所孵化）現有主要產物為高純半絕緣襯底，而天科合達（中科院物理所孵化）、世紀金光主要產物為導電型襯底。

資料源頭：YOLE，華經工業鉆研院整理

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；但國內消耗廠家在襯底畛域曾經具備了未必的市場份額。依據Yole數據，在2020年半絕緣型碳化硅襯底市場中，貳陸公司（II-IV）、科銳公司（Cree）以及天岳先進挨次占有前三甲的位置，市場份額分說為35%、33%以及30%，市場高度會集。

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從資金來看，國內第三代半導體投資力度高企，力爭追趕國內廠商。依據CASA披露的數據呈現，2018年至今，國內廠商始終增強妄想第三代半導體工業，2020年共有24筆投資擴產名目，增產投資金額***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，華經工業鉆研院整理

四、碳化硅襯底行業消耗流程

碳化硅襯底的制作流程艱深包羅質料分解、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性子。

碳化硅襯底消耗流程

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五、碳化硅襯底行業發展偏差

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的主要發展偏差。襯底尺寸越大，單元襯底可制作的芯片數目越多，單元芯片老本越低。襯底的尺寸越大，邊緣的浪費就越小，有利于進一步著落芯片的老本。在半絕緣型碳化硅市場，當初干流的襯底產物規格為4英寸。在導電型碳化硅市場，當初干流的襯底產物規格為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。依據中國寬禁帶功率半導體及運用工業同盟的判斷，預計2020～2025年國內市場的需要，4英寸逐步從10萬片市場削減到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，6英寸晶圓將削減至40萬片。

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