SIC产品从生产到应用的整个过程持续了较长的时间

对于SIC功率设备IDM制造商来说，从工业设计和应用到收入增长的周期非常长，汽车工业通常需要4~5年。此外，三安集成和世纪金光等制造商已经形成了SIC垂直产业链布局。泰科天润湖南项目于2019年底正式启动，主要建设6英寸SiC基电力电子芯片生产线，满产后可实现6万元/年6英寸SiC功率半导体。

近年来，第三代B32-2000半导体产业如火如荼。Gan设备广泛应用于快速充电等消费电子领域，碳化硅(SiC)设备由汽车电子制造商委员会承担。未来，SiC设备的深入参与需要800V高压平台和电机驱动效率的提高。

但SiC设备的生产工艺和生产工艺实际上门槛相当高，一般来说，SiC生产工艺主要涉及以下五个过程：

一是单晶生长，以高纯硅粉和高纯碳粉为原料形成SIC晶体；

二是衬底环节，经过切割、研磨、抛光、清洗等工艺加工，形成单晶，即半导体衬底材料；

三是外延片环节，通常采用化学气相沉积(CVD)法，在晶片上积累一层单晶形成外延片；

四是晶圆加工，通过光刻、沉积、离子注入、金属钝化等前加工形成的碳化硅晶圆，后加工可制成碳化硅芯片；

五是设备制造及封装试验，制造的电子电力设备及模块可通过验证进入应用环节。

SIC产品从生产到应用的整个过程持续了很长时间。以SIC功率设备为例，从单晶生长到基础形成需要一个月，从延伸到晶圆加工需要6~12个月，从设备制造到汽车验证需要1~2年。对于SIC功率设备IDM制造商来说，从工业设计和应用到收入增长的周期非常长，汽车工业通常需要4~5年。

SiC市场格局。

由于SIC行业有一定的门槛，虽然国内投资非常受欢迎，但目前赚钱的并不多。从全球产业布局的角度来看，国际龙头企业通过调整业务领域、整合并购等方式积极向上下游延伸，建立垂直整合平台，大力完善Wolfspeed、罗姆等产业布局，提供从基础到最终设备的整体解决方案；国内企业规模相对较小，各环节分散。例如，天科合达、天岳先进等制造商专注于SIC基础、东莞天宇、汉天成等制造商专注于延伸、华润微、泰科天润、阳杰科技、文泰科技、石兰微等制造商。此外，三安集成和世纪金光等制造商已经形成了SIC垂直产业链布局。

在市场规模方面，2020年全球SiC衬底市场规模约为2.08亿美元，衬底企业以美国为主，Cree出货量占全球45%。Yole预计2020-2026年复合增长率为36%，到2026年可达45亿美元。主要驱动力是电动汽车市场的快速爆发，推动了SiC功率设备市场的快速增长。

2021年，在国内碳中和和碳峰值政策的推动下，SIC产业崛起，替代趋势明显。国内SIC产业相对缓慢，但由于国内政策的支持，2021年第一季度新增SIC投资金额达到2020年年度水平，是前十年的五倍。目前，我国整个SIC产业正处于增长的早期阶段，扩张后增长将更快。

从产业链布局来看，正如我们前面提到的，SIC产品的生产过程大约有五个环节。国内企业在这些环节的布局可能包括北方华创和中国微信公司；在衬底和延伸方面，有天科合达、山东天岳、汉天成和东莞天宇；在产品设计方面，包括瑞能、石兰微、中车时代和比亚迪。

从国际和台湾产业链的角度来看，Wolfspeed和罗姆包括从衬底到密封测试；IDM制造商包括昭和电工、ii-vi、英飞凌等。

在制造设备方面，SIC产品在制造过程中与大多数SI环节相同。由于硬度高，需要高温离子注入机、高温退火等设备。高温离子注入机是一种重要的设备；许多国内企业正在制造SIC增长炉、华创和微笑。目前，在上游材料持有领域，国内企业继续追赶国际企业。SIC的基本市场模式仍然是最大的市场份额。

从成本分布来看，SiC衬底最高，占47%；延伸占23%；其他环节约为30%。换句话说，衬底成本的下降是提高SiC渗透率的决定性因素。

据市场调研机构估计，4英寸SiC晶圆将逐步减少，中国将从10万增加到5万；6英寸SiC晶圆将从8万增加到20万。例如，Cree计划在2024年生产8英寸SiC晶圆，英飞凌计划在2025年生产8英寸SiC设备。

从设备环节来看，Yole预测，SiC设备的应用空间将从2020年的6亿美元迅速增加到2030年的100亿美元。面对广阔的发展前景，国内主要设备制造商积极扩大生产。此外，根据CASA的数据，到2020年底，中国至少有8条6英寸SiC晶圆生产线，约有10条SiC生产线正在建设中。三安光电、泰科天润等主要企业拥有相应的生产线，仍在积极扩建。湖南三安半导体基地一期工程总投资160亿元，2021年6月正式投产，将打造中国第一条。世界上第三条SiC垂直整合产业链计划每月生产3万元6英寸SiC晶圆。泰科天润湖南项目于2019年底正式启动，主要建设6英寸SiC基电力电子芯片生产线，满产后可实现6万元/年6英寸SiC功率半导体。此外，比亚迪等企业也在建设6英寸电子芯片。

国内外现状差距。

国内SIC制造商与国外相关企业仍存在较大差距。从收入规模来看，国内企业规模相对较小。然而，国内企业正在加速增长，收入规模也在增长。

从技术上讲，国内厂商仍以4英寸晶圆为主，逐步向6英寸过渡，而海外厂商则以6英寸为主，开始向8英寸过渡。

从技术参数来看，虽然国内厂家具有一定的生产能力，但单晶性能一致性差、成品率低、成本高、生产能力低仍存在问题。

结语

整体来看，SiC产业的需求在快速增长，2021年，仅特斯拉一家的需求就可以笑话近50万片6英寸衬底产能，国产SiC企业正在积极扩产、投入研发，随着技术发展不断成熟，未来市场格局中，国内企业有望占据大头。

当然，目前SiC产业也面临着一些问题，比如SiC产业目前没有一个完整的供应体系，需要自己建造生长炉，这方面需要Know-how;另外SiC产业的人才数量也不多。这造成了SiC产业虽然有很多进入者，但能留到最后，并赚钱的企业可能不会多。