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電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/程文智）不久前，有朋友分享一篇文章，說第三代半導體的市場很小，無法跟硅基半導體相比?？催^文章之后，其實他說的是目前及未來幾年第三代半導體的產(chǎn)量很小。作為一個新興技術(shù)，剛開始產(chǎn)量小也屬于正?，F(xiàn)象，特別是碳化硅市場，目前還處于發(fā)展初期。

圖：泰科天潤半導體科技（北京）有限公司董事長&總經(jīng)理陳彤對于目前第三代半導體產(chǎn)量偏低，其實是有原因的。在不久前的“中國芯”-寬禁帶半導體助力碳中和發(fā)展峰會上，泰科天潤半導體科技（北京）有限公司董事長&總經(jīng)理陳彤給大家?guī)砹恕禨iC器件的國產(chǎn)化形勢與階段性目標》分享報告。從他的分享中，我們可以窺見一二。

SiC行業(yè)的性質(zhì)和特點

做SiC功率半導體，其實跟做硅基半導體一樣，都需要從最底層的襯底材料到外延、器件、封裝、再到應用一整條產(chǎn)業(yè)鏈去做。目前SiC的制造平臺主要以6英寸為主，線寬在0.35~5微米。當然，現(xiàn)在也有廠商開始往8英寸平臺發(fā)展，但陳彤認為，未來10年，SiC的6英寸制造平臺都將會很強的生命力。

從晶圓制造方面來說，晶圓制造的門檻很高，首先是工序特別多，做一片芯片，需要上百道工序，而且每一道工序的精密度都要求很高，也就是說要求非常高的協(xié)同度，因為這么多道工序，隨便哪一道工序出現(xiàn)問題，出來的產(chǎn)品就報廢了。

再加上SiC是一個全新的材料，從材料端、器件端，到應用端，都需要有創(chuàng)新，隨便哪個環(huán)節(jié)的問題沒解決好，其他的環(huán)節(jié)就都得等著，或者去幫助他們一起解決。

陳彤總結(jié)說，SiC行業(yè)就是一個材料不好長、晶圓不好做、器件不好做、高頻也不好做、器件還不好用的行業(yè)。傳遞到應用端就是SiC器件太貴了，用不起。他認為SiC二極管的價格是硅基二極管器件的2倍左右是比較合理的，但現(xiàn)在還在3到4倍之間。不過這個情況在好轉(zhuǎn)，他預計未來一到兩年會達到一個合理的水平。

晶圓制造一般都是超大規(guī)模制造，需要大規(guī)模的投入，比如一個SiC制造廠，可能需要投入10億，20億，甚至上百億的資金，但生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可能一顆料才兩三塊錢。也就是說它是一個重投資，周期長的行業(yè)。另外，晶圓制造廠的運營成本高、風險大、協(xié)同要求極強；同時要求專業(yè)性強、集中度高，企業(yè)資產(chǎn)殘值低。

為何這么說呢，因為幾乎每一家晶圓制造廠都是用設備堆起來的，“半導體生產(chǎn)需要積累，所以建廠、買設備、導入設備，再到投產(chǎn)，再到打磨產(chǎn)品，再到客戶認可你的產(chǎn)品，再到起量，每個階段按2年算的話，起碼也需要10年的時間才能回本，等得起嗎？這是重投入，投10億要等10年，半導體任何一個企業(yè)，包括國外，把歷史翻開來看，它把前期投的錢賺回來的時間，基本上10-15年，包括臺積電也一樣，八九十年代一樣很痛苦在砸錢?！?/span>

至于運營成本，晶圓制造廠基本都需要保障恒溫恒濕，不管多大的體量，工作人員也需要到位，人員和恒溫恒濕都需要很高的運營成本。另外，晶圓制造廠其實是需要用到很多化學品的，爐子也多，其實這些化學品和高爐都是很易燃易爆的，運營的風險也很高，“我們易燃易爆的化學品將近10種，用的高溫爐聽起來很炫，1800攝氏度、600攝氏度的高溫爐，稍微失控，燒起來了怎么辦？”陳彤在分享中表示。

至于協(xié)同性，雖然一顆芯片才賣兩三塊錢，但同樣需要上百道工序，這些工序都需要協(xié)同，只要有一道工序沒做好，其他人就白做了?！耙粋€晶圓制造廠如果賺錢了還好，大家能夠一起繼續(xù)往前沖，但要是不賺錢呢？如何評估這個團隊，大家還能團結(jié)一致嗎？”陳彤覺得其實是很難的，“如果出來的都是問題，很難團結(jié)一致，而是不停地斗爭和罵人，就是股東和團隊不合，團隊和團隊不和，就是吵架，最終就會是政治斗爭。也就是說，晶圓制造廠是很難做的，做一兩年就是在打仗，企業(yè)要是起不來，剩下的貨就是大家內(nèi)斗?！?/span>
說到專業(yè)性，陳彤認為，正是由于晶圓制造廠的專業(yè)性特別強，集中度很高，因此企業(yè)資產(chǎn)的殘值很低。比如晶圓廠用的光刻機、刻蝕機，很多設備在國內(nèi)能找到維護這個設備的人不會超過50人。一些高端的設備，在國內(nèi)可以找到的維護團隊可能就3到5個人。

“你買了一臺涂膠顯影的設備，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)能安裝維護這個設備的人不超過5人，你怎么辦？”買還是不買？買回來可能找不到人幫你維護，不買沒辦法生產(chǎn)更先進的產(chǎn)品?！白詈笠腔藥浊f買回來，沒用上，可能送給別人，別人都不要。”陳彤表示。

SiC的市場規(guī)模

根據(jù)Yole的報告，SiC市場規(guī)模從2010年的5000萬美元，成長到了今年的5億美元。其最新的報告顯示，2020年SiC功率半導體的應用規(guī)模大概是17萬片6英寸加13萬片4英寸晶圓片的樣子。預計到2025年，SiC功率半導體的市場規(guī)?？蛇_80萬片6英寸晶圓，5年左右能到100萬片。

在陳彤看來，SiC的現(xiàn)在市場有多大，未來市場有多大，市場增長速度有多快？這些問題都不是問題，也并不重要?！耙驗椴还苁嵌?，還是少，其實對于產(chǎn)業(yè)界來說，SiC的大方向已經(jīng)出來，市場一定是足夠大的?！?/span>

他認為，現(xiàn)在最大的問題是生產(chǎn)工藝能力不足?！笆俏覀儾粔虺墒?，對接不上需求，市場的需求在那里，很大很急迫，但我們對接不上。”陳彤無奈地表示。

半導體產(chǎn)業(yè)追求的是低成本、高質(zhì)量和大批量。任何一點做不到，在半導體市場就會被淘汰?！鞍雽w市場是全球市場，沒有這個行業(yè)那個行業(yè)之分；沒有這個企業(yè)那個企業(yè)之分；沒有南邊企業(yè)和北邊企業(yè)之分；也沒有深圳企業(yè)和北京企業(yè)之分?！标愅f。

在他看來，現(xiàn)在對于國內(nèi)SiC企業(yè)與對標的國外企業(yè)相比，還不成熟。國內(nèi)SiC企業(yè)現(xiàn)階段的任務就是要打造能夠持續(xù)提高生產(chǎn)工藝能力的平臺。陳彤認為，要實現(xiàn)這個目標可以從三個方面入手：

一是成體系，生產(chǎn)工藝能力的提升一定是成體系，對半導體來說，因為從設計、工藝、整合、生產(chǎn)、設備、動力、檢測、品控、應用，缺的哪一個環(huán)節(jié)成了一個劣勢，其他做得再好都沒有用，成體系評估，一定要找到最弱點，那個弱點決定整個企業(yè)的標高。

二是求協(xié)同，SiC是全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新，必須協(xié)同上下游，必須協(xié)同好設備、原輔材料、下游封裝、應用，這是一整個產(chǎn)業(yè)協(xié)同，這個圈子里一定要上下協(xié)同?！案鱾€企業(yè)里面，如果你有行業(yè)地位、人脈，會解決很多問題，如果沒有，怎么跟一個襯底廠互動，如果這個襯底廠大家都是這么多年的難兄難弟，一兩個電話大家都可以協(xié)同。我們這個圈子里面，確實有很深的在紙面上看不到的互動，這個互動就是最早做碳化硅幾家企業(yè)，我們早年真的是難兄難弟過來的，大家都在生死存活，資金破裂，沒有人關(guān)注我們，大家攜手一起熬過來了，這種協(xié)同關(guān)系，有時候圈外人很難理解、很難體會、也很難感受我們?！标愅e例說。

三是苦練功。大家可能有一點不理解，一是使勁砸錢流片，因為要練功，碳化硅晶圓片太貴。陳彤分享說，他們當年最早開始流片，1片4寸2萬塊，流一批產(chǎn)品10片，20萬沒有了，作為批量化能力，一批扔下去20-30萬，大部分就是廢掉，即便不廢掉，出來好結(jié)果，產(chǎn)品也不能賣。成批流片，花錢如流水，看著一堆錢往水里面扔，企業(yè)要頂?shù)米∵@種壓力。還有就是設備，沒有好的設備，制造工藝就上不去。因此，企業(yè)要閉眼買設備，“大部分半導體的人有一個感受，基本上買的任何一臺設備，買回來后，都感覺自己被騙了，那臺設備達不到你的要求，或者說廠家在推薦的時候，就是避重就輕，就是忽悠你，或者說他也沒有忽悠你，他自己也不了解，這個設備在碳化硅上就不行，他也沒有經(jīng)驗?！标愅窒硭慕?jīng)歷。設備買回來后，還需要跟設備廠商一起解決各種各樣的難題，或者看起來微不足道的問題，可能就是它的電源不適應中國的電網(wǎng)。

還有就是要大量培養(yǎng)?？粕蛘呤谴罅颗囵B(yǎng)本科生，“但千萬不要指望大量培養(yǎng)研究生，大量培養(yǎng)?？粕⒈究粕?，因為這是解決批量長期穩(wěn)定的人才，我們需要穩(wěn)定的人才，人才再好，不穩(wěn)定沒有用，一條線上必須待五年八年，哪一個博士生，可以待五年八年，博士生再優(yōu)秀，不能在線上沉五年八年的一定是廢的，?？粕菀壮恋?，可以在線上沉八年的人，才是優(yōu)先要大量培養(yǎng)的人?！标愅畬iC企業(yè)需要的人才如是看待。

結(jié)語

總的來說，SiC行業(yè)是一個慢的行業(yè)，正是因為慢，才有中國企業(yè)的機會。希望國內(nèi)企業(yè)，能夠盡快把不成熟做成成熟，跟上國外的發(fā)展步伐，只要跟上就是勝利。

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