沟槽栅SiC MOSFET在放量初期,功率器件供需节奏将呈现**“需求先行、供给滞后”的阶段性错配**:下游车规应用需求快速释放,而衬底扩产、沟槽工艺验证、MOS管产能爬坡均需较长时间,晶圆供货不足与高端器件供给缺口将并存。

供需错配的三个核心矛盾

晶圆产能爬坡慢于需求增长。 碳化硅当前主流仍是6寸线,8寸线扩产需要大量时间。晶圆尺寸越大,单片产出的芯片(Die)越多,因此以8寸线为代表的扩产迟迟无法放量,意味着碳化硅晶圆将面临供货不足的窘境,降本进程也随之滞后。

沟槽栅技术路线的车规验证周期长。 碳化硅应用之初与IGBT一样采用平面结构,沟槽型是参照IGBT历史的终极目标。但沟槽结构的可靠性是短板——栅极氧化层变得脆弱,能否达到车规要求取决于工艺进步。虽然部分厂商声称已完成可靠性测试,但碳化硅封装难度远大于IGBT,仍需参考车厂的验证结果,产能释放节奏因此被拉长。

国内MOS管供给存在明显缺口。 国内厂商在碳化硅成品阶段大部分只能做成二极管,对工艺要求更高的MOS管无能为力。二极管市场竞争激烈已成红海,而MOS管市场此前完全由国外品牌占据,是名副其实的增量蓝海。与此同时,碳化硅模块出货量较大的国内企业,其晶片也多采购自海外厂商后自行封装。

供需错配下的市场格局

环节供给状态竞争格局
二极管国内厂商可量产红海,竞争激烈
MOS管工艺门槛高,国内供给缺口大蓝海,增量市场
晶圆(6寸为主)8寸扩产需大量时间,供货不足海外厂商主导

常见问题

沟槽栅相比平面栅的核心优势是什么?

沟槽栅结构能显著降低导通电阻。以某厂商两代产品对比为例,1200V器件的导通电阻从平面结构的8.2mΩ·cm²降至沟槽结构的4.1mΩ·cm²,650V器件则从6.5mΩ·cm²降至3.1mΩ·cm²。这也是行业从平面向沟槽演进的根本驱动力。

碳化硅MOS管供需缺口何时能缓解?

缓解的关键在于两方面:一是晶圆尺寸升级,8寸线需快速放量才能解决产能问题并推动降本;二是沟槽栅工艺通过车规级可靠性验证并实现稳定量产。在两者完成之前,MOS管的供给缺口将持续存在。

12寸线能否加速解决产能问题?

从理论产出看,相同Die尺寸下12寸wafer产出数为2461颗,相比8寸的1033颗有显著提升。但碳化硅12寸线尚未成熟,当前主流仍是6寸线,8寸线扩产尚需大量时间,12寸的规模化应用更需时日。