sitc4 产业划分，四条产业链
chanong
|SiC产业链主要由单晶衬底、外延、器件、制造、封装和测试组成。
知识点：
[外观] 0.现有产业结构：
导电SiC衬底市场目前由美国和日本公司主导。 Yole数据显示，2018年全球导电SiC衬底厂商中，美国Wolfspeed（Cree）占比62%，美国II-VI（II-VI/GOI）占比16%，德国SiCrystal（日本（被ROHM收购） 2018）。 2009年收购）占12%，美国DOW（陶氏化学）占4%。中国厂商天科合达占1.7%，天悦先进占0.5%，位列全球第6至第7位。半绝缘SiC衬底市场目前由美国和中国公司主导。 2020年，全球半绝缘SiC衬底厂商排名全球第三，其中美国II-VI占35%，美国Wolfspeed（Cree）占33%，中国厂商天岳先进占30% . 塔.
【参考】1、两类衬底用途不同：SiC外延片是通过在导电SiC衬底上生长SiC外延层制造而成，可以进一步制成功率器件，功率器件是电力电子的重要基础部件，广泛应用于电力设备的功率变换、电路控制等领域。碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）外延片是通过在半绝缘碳化硅上沉积氮化镓外延层而制成的，应用于新能源汽车、太阳能、轨道交通、智能电网、航空航天等领域。通过生长制造该基片还可以制成微波高频器件。微波高频器件是发射和接收信号的基本部件，是无线通信的核心。主要包括高频开关、LNA、功率放大器、滤波器等器件。应用于5G通信、雷达等领域。
【外观】2、800V是一道坎：当充电桩功率超过200kW时，用现有的E/E架构很难实现400V平台，但升级到800V高压平台时，电压平台随着推出，更有可能实现快充流量大幅提升，同时实现350KW以上的快充。而且，对于相同的充电功率，800V架构中的高压线束直径更小，相应的成本更低，电池散热更少，热管理难度相对较低，电池整体负载会更低。很好的成本。 800V电压平台可以有效解决充电问题，因此2021年比亚迪、吉利汽车、长城、小鹏汽车、乐跑等都相继宣布了800V高压平台的量产计划，而蔚来、等车企也是如此。作为理想。我们也在积极开发相关技术，预计2022年起各大车企将不断发布基于800V高压技术解决方案的各种新车。
【参考】3、SiC衬底的晶体生长工艺：一般采用成熟的物理气相传输法（PVT法）来制备SiC衬底，该工艺主要由七个步骤组成，工艺的每个步骤所以，对应的参数及性能测试： 1）原料合成：在2000以上的高温条件下，将高纯硅粉和高纯碳粉按照工艺配方混合均匀，得到符合要求的高纯SiC粉原料。 2）晶体生长：在密闭的生长室中，碳化硅粉末在2300以上的高温和接近真空的低压下加热，升华并产生各种气相成分，如：产生的。碳化硅单晶反应源通过固-气反应生成Si、Si2C、SiC2等。生长室顶部安装有碳化硅籽晶，输送到籽晶的气相成分由于气相成分的过饱和而原子沉积在籽晶表面，从而产生碳化硅生长。生长碳化物单晶。由于碳化硅单晶的密排晶向不同，原子的成键和结合方式有多种，导致碳化硅同分异构结构有200多种晶型，不同晶型之间存在差异。的潜力。门槛极低。因此，PVT单晶生长设备中极易发生不同晶型的转换，这会造成所需晶型无序、各种晶体缺陷等严重的质量问题，因此需要专用的检测设备来去除生长过程中的各种缺陷。 3）晶锭加工：碳化硅锭采用X射线单晶取向机进行取向，然后采用精密加工进行磨削、倒圆，形成标准直径，加工成有棱角的碳化硅锭。 ) 晶锭切割：采用金刚线将碳化硅晶锭切割成不同的厚度，满足客户需求，考虑后续加工成本； 5) 切割片研磨：抛光液6) 研磨机抛光：研磨机经受机械抛光或化学抛光使用抛光液去除表面划痕，降低表面粗糙度，消除加工应力，使磨床表面光滑。磨盘达到纳米级平整度；7）磨盘的清洗：在100级超净室中，用特定配比的化学试剂和去离子水对清洗机中的磨盘进行清洗，去除表面灰尘。颗粒和金属被去除。将抛光盘表面、离子、有机污染物等干燥后装入洁净的胶片盒中，形成即用型SiC衬底。 [参考] 4、主要技术问题： 1）生长温度高。 SiC晶体必须在2300以上的高温环境下生长，制造过程中必须精确控制生长温度，难度极大（Si的生长温度为1600）。慢的。 SiC生长2cm左右需要7天，但使用硅棒拉拔器拉出8英寸硅棒约2m需要23天；3）晶体种类较多。 SiC有200多种晶体结构，其中单晶碳化硅具有六方4H型（4H-SiC）等多种晶体结构，是半导体材料所需要的，在晶体生长，硅碳如果配比、生长温度梯度、晶体生长速率、气流压力等参数控制不精确，容易产生多态夹杂物，产生不合格的晶体；4）扩径困难。采用气相渗透法生长大直径SiC晶体的技术难度极高，随着晶体尺寸的增大，生长过程的难度呈指数级增加。5）材料硬度高。 SiC的莫氏硬度为9.29.6，与金刚石接近，切割、研磨、抛光技术难度较大，需要长期研发提高技术水平。 【参考】华为投资的相关公司：
SiC衬底：山东天岳、北京天科合达
日本对碳化硅衬底的研究从20世纪90年代末才开始，由于开发初期的技术瓶颈和产能有限，尚未达到产业化，与国际先进水平相比还有较大差距。碳化硅衬底的核心技术和市场长期基本被欧美发达国家垄断，以美国WolfSpeed、美国II-VI、德国SiCrystal等公司为中心，并且随着产品规模的增大，技术参数水平越高，其优势越明显。国际主要碳化硅晶圆厂商已实现6英寸晶圆的大量供应，其中美国公司CREE和II-VI在碳化硅晶圆制造行业具有代际规模优势，已成功研发建设8片晶圆。英寸晶圆生产线。进入21世纪以来，在国家产业政策的支持和引导下，我国碳化硅衬底产业发展明显加快。据不完全统计，我国参与碳化硅衬底研发的企业有30多家，这个数字可不小。
华为在白皮书《数字能源2030》中指出，目前SiC的瓶颈主要是衬底成本较高，约为硅的4到5倍，到2025年，价格将逐步达到平价，他表示预计下降到那个水平。作为硅。新能源汽车、工业电源等应用将进一步提高SiC的价格、性能和可靠性。在SiC衬底领域，华为哈勃投资了山东天岳、北京天科合达。
山东天悦成立于2010年11月。主要产品包括半绝缘和导电SiC衬底。经过10多年的发展，公司掌握了设备设计、热场设计、粉末合成、晶体生长、衬底加工等核心技术，并独特开发了各种尺寸的半绝缘和导电SiC衬底制造技术。发达。据Yole统计，山东天岳2019年和2020年半绝缘SiC衬底市场排名位居全球前三。
北京天科合达是全球领先的碳化硅晶圆制造商之一，由新疆天府集团与中科院物理研究所于2006年9月合资成立，主要产品为4英寸和6英寸。我们已经开始碳化硅晶圆的开发和8英寸芯片的研发。我们还自主研发设计了SiC单晶生长装置，可用于生长制备4-6英寸导电和半绝缘SiC单晶。基于中科院物理研究所多年在SiC领域的研究成果，田田田在国内率先建立了完整的SiC晶圆生产线，并突破了缺陷抑制、快速成型等关键技术。生长和种子加工。我们建立了具有独立知识和完整产权技术路线的公司。目前，公司拥有一个研发中心和三个全资子公司，生产SiC单晶炉、制备SiC单晶生长原材料、制备SiC单晶衬底。
SiC外延：瀚天天成、东莞天宇
日本在SiC外延片领域取得了令人满意的成果。 6英寸碳化硅外延产品本地已具备供应，一批专用碳化硅晶圆厂已经或正在建设中。对此，华为哈勃投资了瀚天天成和东莞天宇。
瀚天天成成立于2011年，目前提供标准的3英寸、4英寸、6英寸碳化硅外延片，应用范围从600V到肖特基二极管（SBD）、金属氧化物制造等，应用于6500V碳化硅电力电子功率器件。半导体场效应晶体管(MOSFET)、结型场效应晶体管(JFET) 和双极结型晶体管(BJT)。 2021年3月，瀚天天成联合电子科技大学、中科院相关机构、重庆微体显电子科技有限公司合作，突破碳化硅超结关键制造工艺。我们支持日本使用深沟槽外延技术研发高性能超结碳化硅器件。
据天宇半导体官网介绍，天宇半导体是中国第一家从事碳化硅（SiC）外延片营销、研发、制造的民营企业。 2010年，天宇与中科院半导体研究所合作成立了SiC研究院，由多人组成。 2011年中科院半导体所引进王章国学者团队。天宇是国内首家实现6英寸外延片量产的企业，同时也在积极筹划在国内建设8英寸SiC外延片工艺线，目前正在积极突破。我们致力于8英寸SiC工艺关键技术的研发。
SiC器件：Testi
北京特西�**氲继遄氨赣邢薰臼腔罱蹲实模涤屑醣 ⑴坠狻MP等系统解决方案和工艺设备，拥有丰富的化合物半导体工艺和设备工艺技术，我们可以提供SiC、GaN等。等半导体衬底材料减薄、研磨、抛光、打蜡、刷涂设备及工艺解决方案。研磨抛光是将衬底表面加工成原子级光滑平面的过程，衬底的表面粗糙度、厚度均匀度等表面状况直接影响外延工艺的质量。
SiC器件：东微半导体
华为还于2020年7月投资了东微半导体，东微的研发团队拥有丰富的宽禁带半导体研究经验，先后开发了并联SiC IGBT和宽禁带场效应晶体管。目前量产的新一代SiC二极管并联型高速IGBT，Eon、trr、Qrr、Qg特性显着改善，兼容80-100kHz高速开关和高速开关，非常适合追求高效率的系统。图腾柱无桥PFC 应用。