碳化硅廠 碳化硅襯底廠商產(chǎn)品質(zhì)量以及外延片工藝和

主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容？

以質(zhì)量模塊為主，對(duì)內(nèi)部產(chǎn)品整體的質(zhì)量表現(xiàn)有比較客觀的數(shù)據(jù)，包括質(zhì)量檢驗(yàn)、供應(yīng)商來料情況。對(duì)設(shè)備在使用過程中的問題提供質(zhì)量反饋，對(duì)設(shè)備的使用情況(包括一些量測(cè)設(shè)備)、設(shè)備廠家有一定了解。

主要有哪些供應(yīng)商送片子？

之前以CREE為主，IIVI也用過，后續(xù)CREE的買不到了，會(huì)選一些國產(chǎn)片子。主要是天科，也包括天岳和同光的。

質(zhì)量情況上CREE整體比IIVI的要好。對(duì)外延來說沒有太多的片子選擇權(quán)，一般是根據(jù)設(shè)計(jì)公司或?qū)?yīng)的器件廠商的指定進(jìn)行采購。采購不到會(huì)用國產(chǎn)替代進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后才會(huì)用國產(chǎn)片子。做完外延片之后CREE整體良率更高，產(chǎn)生的缺陷更少；天科的片子和CREE有一定差距但目前也能滿足暫時(shí)對(duì)SBD的需求。公司自身也在做長(zhǎng)晶和襯底，目前質(zhì)量上不太符合要求，在驗(yàn)證階段還未進(jìn)入客戶端量產(chǎn)階段。

公司會(huì)購買天科P級(jí)和D級(jí)兩種片子。P級(jí)用于長(zhǎng)外延，天科內(nèi)部良率不清楚，從接收來看每批會(huì)有幾片不良（但不太接受客訴），天岳的同等級(jí)別片子質(zhì)量不如天科，同光的再差一些。露笑的片子質(zhì)量一般，不如天岳、天科。東尼不了解。綜合排序：國外>天岳>天科>露笑、同光等。

海外有沒有其他的供應(yīng)商？

CREE和IIVI。

對(duì)整體的評(píng)價(jià)的好壞主要基于哪些指標(biāo)？從動(dòng)態(tài)角度來看，這幾家的進(jìn)步速度和與海外差距的最新進(jìn)展如何？

襯底片的質(zhì)量不只來源于襯底加工，主要取決于晶體質(zhì)量。很多參數(shù)在晶體生長(zhǎng)完之后便已經(jīng)形成，在襯底加工過程中不能改變。一些晶體缺陷會(huì)在做外延的過程中放大，從而導(dǎo)致器件的良率降低。故一般情況下從晶片質(zhì)量和襯底加工兩方面進(jìn)行評(píng)估。

襯底方面主要是運(yùn)行參數(shù)（如Bow值、Wuk值、TTV、LTV）平面度，翹曲度，包括裂紋等，邊緣3mm之內(nèi)有的等級(jí)允許有。天科和天岳的片子會(huì)有邊緣的裂紋，CREE的沒有（裂紋很?。?，長(zhǎng)外延需要去邊3mm，3mm之外不會(huì)影響外延片的質(zhì)量。

晶體參數(shù)，如六方空洞、包裹物、微管密度。如CREE的片子，隨著購買數(shù)量增加，微管密度質(zhì)量有所下降。碳化硅廠家針對(duì)外延會(huì)有合同的缺陷范圍，合同較松、但內(nèi)控比較嚴(yán)，用外部的良率及簽訂的合同進(jìn)行客訴廠商一般不會(huì)承認(rèn)，但實(shí)際上是將一些較差的片子發(fā)出了。

比較重要的參數(shù)是晶體的位錯(cuò)密度如TSD，TED，BPD，是國產(chǎn)和國外晶體質(zhì)量差異的主要體現(xiàn)，是最有競(jìng)爭(zhēng)力的指標(biāo)。如BPD在長(zhǎng)晶時(shí)就存在，叫作基面位錯(cuò)，外延過程中會(huì)將BPD轉(zhuǎn)換成堆垛的一些層錯(cuò)，會(huì)造成器件絕緣擊穿等缺陷，影響器件的性能。

目前BPD與國外差距大約一個(gè)等級(jí)。國內(nèi)研發(fā)級(jí)挑選最好的片子可以和國外媲美，但如果量產(chǎn)級(jí)大部分達(dá)不到這樣的水平并不能代表生產(chǎn)水平。目前國內(nèi)長(zhǎng)晶的公司BPD是研發(fā)的一個(gè)主要方向。

了解到國外位錯(cuò)密度1000cre/cm2，國內(nèi)在5000-1w。目前差距是否有縮?。?/p>

數(shù)據(jù)取決于看平均水平還是最好水平，目前和國外差距較大。

外延廠商競(jìng)爭(zhēng)格局如何？（包括本公司及天域、天成、中電科兩家，客戶或下游器件的應(yīng)用）

下游廠家一般用在哪里不太清楚。外延技術(shù)壁壘并不高，工藝比較簡(jiǎn)單。對(duì)襯底抽檢，將襯底放入外延爐生長(zhǎng)，主要參數(shù)是時(shí)間和溫度，容易控制。

對(duì)于外延來說主要瓶頸在外延設(shè)備，技術(shù)方面不算是瓶頸。這邊有兩種外延設(shè)備，一是LPE設(shè)備，屬于單片機(jī)，生長(zhǎng)速度較快，只有一個(gè)腔；二是Nuflare，一臺(tái)設(shè)備有兩個(gè)腔體，但中國現(xiàn)在買不到了。該設(shè)備轉(zhuǎn)速高，達(dá)到1000轉(zhuǎn)/分鐘，高轉(zhuǎn)速對(duì)外延的厚度、濃度均勻性有利；且氣流方向垂直向下可以降低片子上的雜質(zhì)，提升良率。本公司外延并非十分有經(jīng)驗(yàn)的人在做，但是質(zhì)量還可以。目前有一些國產(chǎn)替代設(shè)備，但國外設(shè)備配件損壞難以購買。

外延主要客戶，中電旗下的積塔半導(dǎo)體；中芯紹興購買襯底片多一些，外延片少一些；比亞迪是最大最重要的客戶，我們是第一家通過比亞迪的合格供應(yīng)商名錄，瑞能、中科漢韻、士蘭、華潤微都有合作。

是否了解55所和愛仕特（在比亞迪占比較大）？

對(duì)的，東莞天域也是其供應(yīng)商。通過比亞迪合格供應(yīng)商之后體量增長(zhǎng)較快碳化硅廠，碳化硅行業(yè)目前產(chǎn)能也是一個(gè)瓶頸，為防止無法充分供貨會(huì)多開發(fā)幾家供應(yīng)商，本公司占比較大，沒有具體數(shù)據(jù)。

國產(chǎn)化設(shè)備如華創(chuàng)、48所、晶盛機(jī)電對(duì)于nuflare、LPE、TEL目前能做到什么程度的替代？

有一些外延廠用的是純國產(chǎn)化設(shè)備，因?yàn)闊o法買到外面的設(shè)備。替代比例不好說。功能上大部分可以替代。

是不是不能按照之前的方法（按照Nuflare或LPE指引的產(chǎn)能和擴(kuò)張速度，再去拍大陸外延廠商的產(chǎn)能）計(jì)算外延廠商的產(chǎn)能？因?yàn)閲a(chǎn)如果能夠完全供應(yīng)，理論上外延產(chǎn)能是隨便擴(kuò)的？

產(chǎn)能瓶頸體現(xiàn)在設(shè)備方面，工藝并不難。只要設(shè)備沒有問題，產(chǎn)能問題不大。目前產(chǎn)能瓶頸體現(xiàn)在腔太少，只有兩臺(tái)設(shè)備（一臺(tái)Nuflare，一臺(tái)LPE）3個(gè)腔，外延片平均生產(chǎn)效率約1.5h/片，一天16/17片，一個(gè)月一千三四百片，去除假期、設(shè)備保養(yǎng)等達(dá)不到滿產(chǎn)1400片。

東莞天域外延產(chǎn)能？

設(shè)備數(shù)量不清楚，但目前在客戶如比亞迪的占比不如我們多。

關(guān)于前段時(shí)間東尼公告的和天域的采購13.5億的訂單，聽說天域從找天科采購到后來天科自己生產(chǎn)外延，所以不想合作了，外延這部分該如何看待，是否上游做襯底的以及下游做器件的都會(huì)做外延？

如果外延國產(chǎn)化設(shè)備替代穩(wěn)定之后，外延不算做瓶頸。但對(duì)于單純做外延的公司來說，如果襯底廠商自己做外延且國外的襯底買不到，國內(nèi)好的襯底自用，那么光有設(shè)備和好的技術(shù)但沒有襯底可用對(duì)外延來說是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。目前襯底購買較為困難，國內(nèi)襯底較好的廠商不多，國外的無法購買，自家襯底供不上外延的需求，如果后續(xù)各家均做外延，單純做外延的廠商生存不如前幾年樂觀。

下游器件包括代工廠端或者設(shè)計(jì)公司，對(duì)接觸的客戶以及整體的評(píng)價(jià)？

士蘭在國內(nèi)處于較前端，有IDM廠能夠自己設(shè)計(jì)自己生產(chǎn)，是較大的優(yōu)勢(shì)。斯達(dá)半導(dǎo)體，可能專注于IGBT領(lǐng)域，21年底有一筆較大的募資，建立碳化硅工藝芯片的研發(fā)項(xiàng)目，但是用華虹代工，缺點(diǎn)就是沒有自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，包括中電旗下的積塔半導(dǎo)體也是純的代工廠，揚(yáng)杰電子是設(shè)計(jì)公司。目前國內(nèi)有自己設(shè)計(jì)自己生產(chǎn)、設(shè)計(jì)公司和代工廠分開兩種情況，無法評(píng)判那種情況更好，如積塔半導(dǎo)體是要聽設(shè)計(jì)公司的，設(shè)計(jì)公司會(huì)指定襯底的供應(yīng)商，具有較強(qiáng)的話語權(quán)。

功率的上市公司如新潔能、斯達(dá)、揚(yáng)杰等可能搞碳化硅或建設(shè)自己的Fab或封裝，沒上市的碳化硅器件如清純、瞻芯是找代工廠代工，代工模式或者idm這兩種模式會(huì)各有優(yōu)勢(shì)且長(zhǎng)期共存？

是的。

國內(nèi)外碳化硅襯底的價(jià)差？

大概一兩千。

CREE去年四季度八吋良率不及預(yù)期，是否得到解決？

8吋不清楚，目前客戶也沒有8吋需求。我們公司內(nèi)部生產(chǎn)以6吋為主，6吋碳化硅襯底片雖然已經(jīng)研發(fā)出來，但是距離量產(chǎn)存在一定差距，自己還用不上自己的碳化硅襯底片。

若外延爐國產(chǎn)設(shè)備在性能和產(chǎn)能上完全替代海外，對(duì)外延廠商來說是不是沒有設(shè)備瓶頸了？

國內(nèi)國產(chǎn)化設(shè)備還在驗(yàn)證階段，沒有進(jìn)入量產(chǎn)階段，其他的外延廠也需要經(jīng)過一定時(shí)間的驗(yàn)證，沒有問題之后才會(huì)完全替代國外設(shè)備，還需要一定時(shí)間。目前仍未完全替代國外設(shè)備。

從襯底來看技術(shù)變化趨勢(shì)是否有技術(shù)升級(jí)的變化如氣泡膜從金剛線切割到激光冷切割？

我們公司目前是金剛線的切割沒有研發(fā)激光切割，還沒有進(jìn)行技術(shù)迭代發(fā)展。其他公司的情況不太了解。

這幾家公司的綜合良率？

以P級(jí)襯底為例，整體良率計(jì)算先根據(jù)晶體外觀給晶體定級(jí)P級(jí)or D級(jí)，P級(jí)內(nèi)部給長(zhǎng)晶定的良率是50%，經(jīng)過襯底加工之后良率會(huì)發(fā)生變化，假設(shè)平均一個(gè)晶錠能產(chǎn)出15片襯底片，部分晶體能出10片P級(jí)的，部分晶體出5片P級(jí)的，綜合計(jì)算我們公司P級(jí)晶體良率在40%左右，其他國內(nèi)公司從技術(shù)上來看類似。對(duì)外宣傳可能為50%，但具體內(nèi)部數(shù)據(jù)不清楚。天科可能會(huì)高一些。

天科對(duì)外宣傳55%良率是否合理？

差不多，可以從片子質(zhì)量看出，若良率太低則沒有足夠的片子對(duì)外出售，但現(xiàn)在國內(nèi)能夠買到比較好的片子，且行業(yè)內(nèi)宣傳也都是50%左右。

東尼在業(yè)界內(nèi)評(píng)價(jià)不高，突然接到這么大的訂單，襯底廠商是否有彎道超車的可能性，或者是否基于工藝很難超越天岳、天科這樣較長(zhǎng)時(shí)間的積累？

除非拿到國外現(xiàn)成的技術(shù)、工藝、經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)，可以避免一些彎路，可能實(shí)現(xiàn)彎道超車，否則不太現(xiàn)實(shí)。對(duì)于襯底來說，整個(gè)切磨拋設(shè)備和之前硅基設(shè)備包括設(shè)備廠家相差不大，但硅和碳化硅有自身的技術(shù)壁壘存在，所以如果有經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)能夠摸穩(wěn)瓶頸的工序和工藝參數(shù)，可能實(shí)現(xiàn)彎道超車。

比如對(duì)我們公司來說多線切割對(duì)產(chǎn)能的制約較大，需要1-2周的時(shí)間將一個(gè)晶錠切成晶片。如果有更高的效率或者金剛性能更優(yōu)，轉(zhuǎn)速更高、速率更快，也是可能實(shí)現(xiàn)彎道超車的。

外延設(shè)備，像單腔的LPE在國內(nèi)的晶盛和華創(chuàng)可能實(shí)現(xiàn)替代，雙腔單片的Nuflare國內(nèi)是中微和芯三代？這些設(shè)備在外延廠商的驗(yàn)證情況如何，驗(yàn)證周期多長(zhǎng)？國產(chǎn)化率大概多少？

外延片驗(yàn)證周期在一年左右，國外設(shè)備買不到倒逼國內(nèi)設(shè)備改進(jìn)。某江蘇無錫廠商從2021年開始進(jìn)行設(shè)備研究到2022年10月份左右所有外延設(shè)備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代。但后續(xù)量產(chǎn)后也要看客戶端的反饋。如果這樣沒問題，再驗(yàn)證可能還需要1年左右的時(shí)間，因?yàn)閷?duì)于碳化硅來說，一些客戶端也沒有進(jìn)入量產(chǎn)階段，驗(yàn)證起來較慢。如果像硅基一樣實(shí)現(xiàn)大批量替代，驗(yàn)證起來會(huì)快一些。

目前我們沒有國產(chǎn)設(shè)備是嗎？只有LPE和Nuflare？

隨訂單增多后續(xù)新購買了華創(chuàng)的國產(chǎn)設(shè)備。價(jià)格上日本的設(shè)備是一千余萬碳化硅廠，國產(chǎn)設(shè)備不清楚。

Aixtron是否了解？

不了解，未購買過。

外延上國內(nèi)和國外的良率是否相近，在90%左右？

產(chǎn)品合格率：計(jì)算復(fù)雜，按照訂單計(jì)算。外延產(chǎn)品相當(dāng)于客戶定制產(chǎn)品，濃度會(huì)不同（以1200伏為例，有的要求11微米，有的要求11.5微米或12微米），如果產(chǎn)品超過公差范圍可以留給下一個(gè)條件符合的客戶使用，而不是報(bào)廢。通常情況下外延片都可以賣掉，因而整體生產(chǎn)合格率在90%以上。

訂單合格率：相對(duì)較低，在80%左右，如對(duì)顧客的100片訂單會(huì)生長(zhǎng)110-120片來挑選客戶的100片訂單，外延片會(huì)100%檢測(cè)，剩下的10-20片留給其他客戶。

模擬良率：按照芯片尺寸，數(shù)字越大良率越低。如2×2mm（芯片的尺寸）可以達(dá)到95%以上的良率。即外延片可分為不同的小格子切割，若2×2mm范圍內(nèi)有缺陷，僅在這個(gè)范圍內(nèi)不可用，但其他點(diǎn)可用，所以尺寸越小良率越高。

比亞迪是否自己做器件直接客戶？

對(duì)，比亞迪在寧波的工廠。目前做的是SBD，Mos在驗(yàn)證階段，對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性要求較高，在客戶端的驗(yàn)證也比較慢。

比亞迪主的Mos是5×5mm，所以我們不是供給汽車主驅(qū)是嗎？

對(duì)的，目前我們以SBD為主，目前做的不是比亞迪的主驅(qū)，是充電樁、充電系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)這些。

我們占比亞的份額是多少？

作為一供，占比在40%-50%。

比亞迪選擇的襯底片的上游供應(yīng)商是哪家？

之前是CREE的，自己的也做的驗(yàn)證，現(xiàn)在用的是天科的。

數(shù)量在每個(gè)月幾百片，單價(jià)在￥8000-9000，分不同的級(jí)別和參數(shù)。

華創(chuàng)的設(shè)備估價(jià)？

專家不太了解，大概700w，LPE的單價(jià)是800w-1000w，Nuflare大概在3000w左右。

測(cè)量設(shè)備有哪些？

外延的測(cè)量設(shè)備：測(cè)表面缺陷的c卡88，測(cè)濃度的CNCV，價(jià)格約四五百萬；測(cè)表面塑造度的；以及測(cè)外延層厚度的厚度測(cè)試儀。測(cè)面型的面型檢測(cè)儀。主要是CK88、cncv和厚度測(cè)試儀。

外延廠商的毛利率情況？

本公司目前滿產(chǎn)的話毛利率在百分之十幾。目前量還沒有起來，量大的話會(huì)高一些。其他公司不太了解。但目前國內(nèi)沒有幾十臺(tái)外延爐產(chǎn)能的公司。

現(xiàn)在主要碳化硅的限制因素是成本嗎？如果大幅替代IGBT，需要在哪個(gè)環(huán)節(jié)下降是最有希望的？或者那些公司是重點(diǎn)看的？或者未來什么時(shí)點(diǎn)發(fā)生什么事件是大幅提升滲透率的關(guān)鍵？

汽車Mos替代來說，汽車主機(jī)廠驗(yàn)證時(shí)間很慢，包括裝機(jī)、路試等要2-3年的驗(yàn)證周期（整車驗(yàn)證），Mos大幅替代IGBT，對(duì)外延來說還是要降低襯底的成本才能降低Mos的成本，襯底成本一方面是加工成本，另一方面是長(zhǎng)晶成本。長(zhǎng)晶速度較慢，十天左右才能長(zhǎng)出一爐，還要看長(zhǎng)出的厚度，平均一個(gè)晶錠能切出大概15-20片，所以主要瓶頸在于碳化硅加工成本和長(zhǎng)晶成本。

長(zhǎng)晶環(huán)節(jié)最邊際的變化成本下降趨勢(shì)怎么樣（速度或厚度）？

目前沒有明顯的提升，最初是十幾毫米，目前能長(zhǎng)到20幾毫米，但不能保證20幾毫米的質(zhì)量一定是P級(jí)的。長(zhǎng)晶這部分我們對(duì)晶體良率的提升是較慢的。

天科、天域的速度提升情況如何？

各家長(zhǎng)晶厚度相差不多，厚度超過20mm且比較穩(wěn)定的較少。

產(chǎn)業(yè)內(nèi)邊際變化大不大？

我們了解的是供應(yīng)商賣給我們的東西的狀況，供應(yīng)商內(nèi)部的提升不清楚。

第一，籽晶是購買CREE的晶體，單價(jià)1w多，籽晶的成本較高，現(xiàn)在的進(jìn)步在于可以用自己的籽晶再長(zhǎng)晶體，能夠降低這部分成本。

第二，設(shè)備方面各家在購買長(zhǎng)晶爐后會(huì)根據(jù)自身工藝條件調(diào)整設(shè)備，我們也在研發(fā)自己的設(shè)備，這點(diǎn)是一個(gè)提升。

但在長(zhǎng)晶厚度方面沒有大的提升。

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