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總結國內國內碳化硅行業的真實現狀

旺材芯片 ? 來源:碳化硅芯片學習筆記 ? 作者:碳化硅芯片學習筆 ? 2021-07-02 16:22 ? 次閱讀

熱度:和當年LED差不多,但技術壁壘,比LED高幾個量級;

一句話總結行業國內主流技術方向的各個環節:

1. 硅粉碳粉:不是問題太陽能行業還是做了不少好事,現在國內9N的硅粉也不是啥大問題;

2. 碳化硅粉:5N湊合,6N有問題;檢測體系不完善,大規模供應這些近兩千臺爐子,年產幾百萬片的幾十個襯底項目,真把爐子都開起來,粉料奇缺!低于$100/kg的高質量6N碳化硅粉料源,低成本技術方案,奇缺!

3. 碳化硅長晶/晶圓 - 4H導電,奇缺能上車的晶圓質量,及產量,成本… 這個沒辦法,國內真正在長晶的,長了二十多年,基本也到了一個瓶頸,也就是技術和燒錢迭代的瓶頸,6寸晶圓的缺陷密度/良率,需要再降低一兩個數量級,這個需要的時間預計是,5-10年,讓一個企業集中所有國內能長晶的教授級高工,集中精力好好迭代往各個改善方向同時燒個幾百爐子,加快迭代進度!關鍵是,現在這個爐耗產出比,它不賺錢有點憂郁啊!那些個玩資本講故事的,不應該算在這個產業。算在房地產行業更合適!

4. 碳化硅外延片5-20um,N型外延,不是問題;襯底片不好,不夠,才是問題!

器件只談有Fab產線的:

5. 碳化硅器件- MPS/JBS二極管二極管 - 650/1200V 20A及以下,良率不是問題,成本性價比,湊合;能穩定批量量產的,北京/無錫/上海/廈門 那四家廠都沒啥大問題,唯一有問題的是好的能上車的襯底片來源;

但1700V及以上的二極管,良率和批次穩定性及綜合成本,依然不太樂觀;我是看過其中幾家的實際數據的,關鍵是有時候還分析不清楚良率不好不穩定的原因。不全在襯底和外延片質量,數據對不上!

50A及以上的二極管,良率不好;但這有一多半是片子的問題;

6. 碳化硅MOSFET器件- 平面結構3 - 10mOhm, 20A及以下,有一家真的是有四寸的批量,成本性價比和良率/可靠性,有待改善,暫時還不敢有企業裝上車,做個充電樁充充電,可以有;

無錫/上海/廈門 那幾家廠都在開發和樣品階段,沒什么批量數據;

一句話總結:平面MOSFET,能良率穩定大批量量產上車的,沒有!3mOhm 50A以上,批量穩定良率超過40%,沒有!

7. 碳化硅MOSFET器件- 溝槽結構—— 五年計劃開發中-ing…完全自主專利結構產品 — 沒有!

國外MOSFET器件情況:

1. CREE- 只做平面,沒有溝槽;但CREE平面結構性能暫時兩三年還不差于溝槽;

2. 日本Rohm - 雙溝槽批量發貨;專利有點小問題在打官司;可靠性之前雙向OBC有點小糾紛;

3. ST - 650V 50A特供特斯拉Model 3,大概一千多臺,車剛跑了一年多;

4. Infenion - 半包溝槽;良率未知,但這個結構最大的優勢就是在溝槽里比較結實點;但將來如果8寸有了好光刻機,進一步縮減Pitch有點小困難;

一句話總結:國外碳化硅MOSFET器件主要量產發貨是溝槽,已經上車了,量能逐步放大;但聽說的是,普遍6寸片MOS良率,不到65%,加上可靠性篩選良率,也不太樂觀!但相比國內,至少五年差距!

IP布局方面,將來會不會形成硅IGBT時代類似的專利壁壘,不太好說!

個人看法總結:

1. 長晶和襯底晶圓是“卡脖子”核心技術,是整個產業鏈的共性技術。

單個市場化運營的企業燒錢迭代有點困難,企業有盈利模式壓力,投資人需要盈利能力報表好看快速套現,完全期望企業高投入高風險燒錢改進迭代,動力不大;

—— 需要有一個類似德國Fraunhofer研究所,或者歐洲IMEC類似的國家戰略投入的非盈利研究機構,來長期投入,解決這種共性技術問題!

2. 前沿器件新結構研發

—不能再重復硅IGBT的故事,溝槽結構,超結結構,需要提前布局研發;各種靠譜不靠譜的可能結構繁多,單靠企業投入研發成本高昂,需要能實際團結一致的類似日本AIST的產業聯合研究機構去投入,或者類似美國Power American的國家實驗室聯盟機構,非盈利模式的研究開發共有IP和技術授權;

—Ga2O3,AlN,金剛石等新材料體系,需要提前布局;企業顯然還沒有精力顧及;我們需要沒有利益沖突的非盈利研究投入的一方,需要中國的Fraunhofer,中國的IMEC!

編輯:jq

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原文標題:國內碳化硅行業的真實現狀!

文章出處:【微信號:wc_ysj,微信公眾號:旺材芯片】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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