一個(gè)碳化硅芯片業(yè)余愛好者的學(xué)習(xí)筆記。文獻(xiàn)整理，業(yè)界新聞，偶有所得，天馬行空。本公眾號(hào)屬于個(gè)人學(xué)習(xí)筆記，僅為個(gè)人業(yè)余興趣愛好，不涉及任何商業(yè)目的。文中如果有引用不規(guī)范的地方敬請(qǐng)見諒。有人的愛好是養(yǎng)花養(yǎng)草唱歌釣魚，也有人喜歡寫Twiter博客抖音，我最近幾年，喜歡周末偶爾讀點(diǎn)書刷刷paper，看看前沿方向材料和器件技術(shù)發(fā)展。
做點(diǎn)有趣的事，做個(gè)有趣的靈魂。
這是個(gè)容易挨罵的話題，但對(duì)于我這種沒有任何利益相關(guān)，又一貫喜歡胡說八道的風(fēng)格來說，瞎聊聊湊個(gè)數(shù)也就無所謂。這關(guān)鍵還是給我們小圈子幾個(gè)人自己看的，提前寫好了防止我自己到臨頭忘記幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)了。
熱度：和當(dāng)年LED差不多，但技術(shù)壁壘，比LED高幾個(gè)量級(jí)；
一句話總結(jié)行業(yè)國(guó)內(nèi)主流技術(shù)方向的各個(gè)環(huán)節(jié)：
1. 硅粉碳粉： 不是問題
太陽能行業(yè)還是做了不少好事，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)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(cè)體系不完善，大規(guī)模供應(yīng)這些近兩千臺(tái)爐子，年產(chǎn)幾百萬片的幾十個(gè)襯底項(xiàng)目，真把爐子都開起來，粉料奇缺！ 低于$100/kg的高質(zhì)量6N碳化硅粉料源，低成本技術(shù)方案，奇缺！
3. 碳化硅長(zhǎng)晶/晶圓 - 4H導(dǎo)電，奇缺
能上車的晶圓質(zhì)量，及產(chǎn)量，成本… 這個(gè)沒辦法，國(guó)內(nèi)真正在長(zhǎng)晶的，長(zhǎng)了二十多年，基本也到了一個(gè)瓶頸，也就是技術(shù)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(gè)數(shù)量級(jí)，這個(gè)需要的時(shí)間預(yù)計(jì)是，5-10年，讓一個(gè)企業(yè)集中所有國(guó)內(nèi)能長(zhǎng)晶的教授級(jí)高工，集中精力好好迭代往各個(gè)改善方向同時(shí)燒個(gè)幾百爐子，加快迭代進(jìn)度！關(guān)鍵是，現(xiàn)在這個(gè)爐耗產(chǎn)出比，它不賺錢有點(diǎn)憂郁??！
那些個(gè)玩資本講故事的，不應(yīng)該算在這個(gè)產(chǎn)業(yè)。算在房地產(chǎn)行業(yè)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！
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(jià)比，湊合；能穩(wěn)定批量量產(chǎn)的，北京/無錫/上海/廈門 那四家廠都沒啥大問題，[敏感詞]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(wěn)定性及綜合成本，依然不太樂觀；我是看過其中幾家的實(shí)際數(shù)據(jù)的，關(guān)鍵是有時(shí)候還分析不清楚良率不好不穩(wěn)定的原因。不全在襯底和外延片質(zhì)量，數(shù)據(jù)對(duì)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(jié)構(gòu)
3 - 10mOhm， 20A及以下，有一家真的是有四寸的批量，成本性價(jià)比和良率/可靠性，有待改善，暫時(shí)還不敢有企業(yè)裝上車，做個(gè)充電樁充充電，可以有；
無錫/上海/廈門 那幾家廠都在開發(fā)和樣品階段，沒什么批量數(shù)據(jù)；
一句話總結(jié)：平面MOSFET，能良率穩(wěn)定大批量量產(chǎn)上車的，沒有！
3mOhm 50A以上，批量穩(wěn)定良率超過40%，沒有！
7. 碳化硅MOSFET器件- 溝槽結(jié)構(gòu)
—— 五年計(jì)劃開發(fā)中-ing…
完全自主專利結(jié)構(gòu)產(chǎn)品 — 沒有！
國(guó)外MOSFET器件情況：
1. CREE- 只做平面，沒有溝槽；但CREE平面結(jié)構(gòu)性能暫時(shí)兩三年還不差于溝槽；
2. 日本Rohm - 雙溝槽批量發(fā)貨；專利有點(diǎn)小問題在打官司；可靠性之前雙向OBC有點(diǎn)小糾紛；
3. ST - 650V 50A特供特斯拉毛豆3，大概一千多臺(tái)，車剛跑了一年多；
4. Infenion - 半包溝槽；
良率未知，但這個(gè)結(jié)構(gòu)[敏感詞]的優(yōu)勢(shì)就是在溝槽里比較結(jié)實(shí)點(diǎn)；但將來如果8寸有了好光刻機(jī)，進(jìn)一步縮減Pitch有點(diǎn)小困難；
一句話總結(jié)：國(guó)外碳化硅MOSFET器件主要量產(chǎn)發(fā)貨是溝槽，已經(jīng)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(guó)內(nèi)，至少五年差距！
IP布局方面，將來會(huì)不會(huì)形成硅
IGBT時(shí)代類似的專利壁壘，不太好說！
個(gè)人看法總結(jié)：
1. 長(zhǎng)晶和襯底晶圓是“卡脖子”核心技術(shù)，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共性技術(shù)。單個(gè)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的企業(yè)燒錢迭代有點(diǎn)困難，企業(yè)有盈利模式壓力，投資人需要盈利能力報(bào)表好看快速套現(xiàn)，完全期望企業(yè)高投入高風(fēng)險(xiǎn)燒錢改進(jìn)迭代，動(dòng)力不大；
—— 需要有一個(gè)類似德國(guó)Fraunhofer研究所，或者歐洲IMEC類似的國(guó)家戰(zhàn)略投入的非盈利研究機(jī)構(gòu)，來長(zhǎng)期投入，解決這種共性技術(shù)問題！
2. 前沿器件新結(jié)構(gòu)研發(fā)
—不能再重復(fù)硅
IGBT的故事，溝槽結(jié)構(gòu)，超結(jié)結(jié)構(gòu)，需要提前布局研發(fā)；各種靠譜不靠譜的可能結(jié)構(gòu)繁多，單靠企業(yè)投入研發(fā)成本高昂，需要能實(shí)際團(tuán)結(jié)一致的類似日本AIST的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)去投入，或者類似美國(guó)Power American的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟機(jī)構(gòu)，非盈利模式的研究開發(fā)共有IP和技術(shù)授權(quán)；
—Ga2O3，AlN，金剛石等新材料體系，需要提前布局；企業(yè)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(guó)的Fraunhofer，中國(guó)的IMEC!
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