原问题：2020碳化硅衬底行业现状，大尺寸是碳化硅衬底制备技术的发展偏差

一、碳化硅行业发展概况

一、三代半导体资料比力

碳化硅属于第三代半导体资料，在低功耗、小型化、低压、高频的运用场景有极大劣势。第三代半导体资料以碳化硅、氮化镓为代表，与前两代半导体资料比照***大的劣势是较宽的禁带宽度，保障了其可击穿更高的电场强度，适宜制备耐低压、高频的功率器件。

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二、工业链

碳化硅工业链分为衬底资料制备、外延层愿望、器件制作以及鄙俚运用。个别接管物理气相传输法（PVT法）制备碳化硅单晶，再在衬底上运用化学气相聚积法（CVD法）等天生外延片，***后制成相干器件。在SiC器件的工业链中，因为衬底制作工艺难度大，工业链价格量主要会集于鄙俚衬底关键。

碳化硅衬底的工业链

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三、分类

碳化硅衬底可分为两类：一类是具备高电阻率（电阻率≥105Ω·cm）的半绝缘型碳化硅衬底，另一类是低电阻率（电阻率区间为15～30mΩ·cm）的导电型碳化硅衬底。

碳化硅衬底的分类

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二、碳化硅衬底行业发展现状合成

2018到2019年，全天下电力电子碳化硅（SiC）市场规模由4.3亿美元增至5.64亿美元，2020年其市场规模预计在6亿美元左右。

后扩底机械锚栓安装前先将各个组件拧紧，保证没有松动，再将锚栓插入成型孔中，使用专业的卡具将锚栓卡紧，使其保证不会转动，用扭力扳手拧紧螺母。然后卸下卡具，松开螺母，将要固定的连接件装好，用扭力扳手按照锚栓的规格型号要求施加扭力，安装完成。

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国内供需仍存缺口，实用产能缺少。我国2020年碳化硅导电型衬底产能约40万片/年（约当4英寸）、外延片折合6英寸22万片/年、器件26万片/年；半绝缘型衬底折算4英寸产能近18万片/年。受限于良率及技术影响，当初国内实际名目投产较为有限，实际产能开出率较低。随着新能源汽车、5G等鄙俚运用市场的快捷起量，国内现有产物提供无奈知足需要，当初第三代半导体主要关键国产化率依然较低，***过80%的产物要靠进口。

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相干陈说：华经工业钻研院宣告的《2021-2026年中国碳化硅衬底行业市场供需名目及行业远景展望陈说》

三、碳化硅衬底市场相助名目

碳化硅是技术密集型行业，对于研发职员操作履历、资金投入有较高要求。国内巨头半导体公司研发早于国内公司数十年，提前实现为了技术积攒使命。因此，国内企业存在强人匮乏、技术水平较低的难题，限度了半导体行业的工业化历程发展。而在碳化硅第三代半导体工业中，行业部份处于工业化早期，中国企业与外洋企业的差距清晰削减。受益于中国5G通信、新能源等新兴工业的技术水平、工业化规模的天下争先位置，国内碳化硅器件重大的运用市场空间驱动鄙俚半导体行业快捷发展，国内碳化硅厂商具备自身劣势。在全天下半导体资料提供缺少的布景下，国内龙头企业纷纭提出碳化硅产能扩充妄想并连结高研发投入。同时，国内外乡SiC厂家减速碳化硅畛域妄想，把握发展机缘，追赶国内龙头企业。

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当初碳化硅衬底市场之外洋厂商为主导，国内企业市场份额较小。碳化硅衬底产物的制作波及配置装备部署研制、质料分解、晶体愿望、晶体切割、晶片加工、洗涤检测等诸多关键，需要临时的工艺技术积攒，存在较高的技术及强人壁垒。依据Yole数据，2020年上半年，Wolfspeed（Cree全资子公司）市占率达到45%以上，国内龙头天科合达以及山东天岳的合计市场份额不到10%。山东天岳、烁科晶体（中电科孵化）、河北同光（中科院半导体所孵化）现有主要产物为高纯半绝缘衬底，而天科合达（中科院物理所孵化）、世纪金光主要产物为导电型衬底。

资料源头：YOLE，华经工业钻研院整理

从衬底的鄙俚晶圆与器件来看，少许消耗厂家依然位于日本、欧洲与美国；但国内消耗厂家在衬底畛域曾经具备了未必的市场份额。依据Yole数据，在2020年半绝缘型碳化硅衬底市场中，贰陆公司（II-IV）、科锐公司（Cree）以及天岳先进挨次占有前三甲的位置，市场份额分说为35%、33%以及30%，市场高度会集。

资料源头：YOLE，华经工业钻研院整理

从资金来看，国内第三代半导体投资力度高企，力争追赶国内厂商。依据CASA披露的数据呈现，2018年至今，国内厂商始终增强妄想第三代半导体工业，2020年共有24笔投资扩产名目，增产投资金额***过694亿元，其中碳化硅畛域共17笔、投资550亿元。

资料源头：CASA Research，华经工业钻研院整理

四、碳化硅衬底行业消耗流程

碳化硅衬底的制作流程艰深包罗质料分解、晶体愿望、晶锭加工、晶棒切割、晶片研磨、抛光、洗涤等关键。其中晶体愿望阶段为全部流程的中间，决定了碳化硅衬底的电学性子。

碳化硅衬底消耗流程

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五、碳化硅衬底行业发展偏差

为普及消耗功能并着落老本，大尺寸是碳化硅衬底制备技术的主要发展偏差。衬底尺寸越大，单元衬底可制作的芯片数目越多，单元芯片老本越低。衬底的尺寸越大，边缘的浪费就越小，有利于进一步着落芯片的老本。在半绝缘型碳化硅市场，当初干流的衬底产物规格为4英寸。在导电型碳化硅市场，当初干流的衬底产物规格为6英寸。在8英寸方面，与硅资料芯片比照，8英寸以及6英寸SiC消耗的主要差距在高温工艺上，比喻高温离子注入，高温氧化，高温激活等，以及这些高温工艺所需要的硬掩模工艺等。依据中国宽禁带功率半导体及运用工业同盟的判断，预计2020～2025年国内市场的需要，4英寸逐步从10万片市场削减到5万片，6英寸晶圆将从8万片削减到20万片；2025～2030年：4英寸晶圆将逐步退出市场，6英寸晶圆将削减至40万片。

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