碳化硅（SiC）晶片的完整工艺流程，以天科合达招股说明书披露的口径来看，覆盖晶体生长、切片、研磨、抛光等关键环节，其中晶体生长是决定成本与技术壁垒的核心。从产业链看，碳化硅分为衬底、外延、设计及制造几个环节，海外厂商多采用一体化IDM架构，国内则以专注单一环节为主。功率器件行业的竞争格局因此呈现明显的分层特征：衬底环节集中度极高，呈现"一超"格局，外延、设计与制造环节的参与者分布则相对分散。

SiC晶片工艺流程的关键环节

碳化硅晶片制造的首要环节是晶体生长。目前主流技术路线为PVT（物理气相传输法），约90%以上的企业采用该方法。这一环节的突出特征是生长速度慢：一般而言每小时仅能生长0.2—0.3毫米，换算到一周约为2—3厘米；业内Wolfspeed一周约4厘米。与之对比，硅材料一周可生长几米，差距达百倍量级，叠加良率相对较低，衬底成本因此居高不下。

晶体生长之后依次是切片、研磨、抛光等工序，共同构成晶片制备的完整流程。成本结构上，衬底占全产业链成本约47%，外延约23%，设计、制造、封测合计约30%。衬底成本占比接近一半，是碳化硅器件价格偏高的主因——相同功率下，市面SiC器件价格可达IGBT的2.5倍以上。

功率器件行业竞争格局与龙头分布

碳化硅衬底环节技术壁垒最高，行业格局相对清晰。按Wolfspeed 2021投资者日披露的数据，衬底市场呈现"一超"格局：Wolfspeed（原Cree）占62%，II-VI占14%，Rohm占13%，SK Siltron占5%，天科合达占4%，其他占2%。Wolfspeed处于明显领先位置，天科合达是其中唯一的国产厂商，市占率相对有限。

产业链架构方面，海外厂商一般采用一体化IDM模式，覆盖从衬底到器件的多个环节；国内企业则以专注某一环节为主，在各自细分领域形成分工。这种差异使得竞争格局在衬底、外延、设计制造各环节的表现并不一致。

常见问题

SiC晶片工艺流程中最关键的环节是什么？

按天科合达招股说明书披露的流程，晶体生长、切片、研磨、抛光均属关键步骤，其中晶体生长最为核心。它直接决定了衬底的成本与良率，也是整个碳化硅产业链技术壁垒最高的部分。

功率器件行业龙头如何分布？

衬底环节集中度最高，Wolfspeed以62%的份额领先，II-VI、Rohm、SK Siltron、天科合达依次分布。海外厂商多采用一体化IDM架构，国内企业则以专注单一环节为主，格局分层明显。

碳化硅衬底为什么成本高？

主因在于晶体生长速度慢，一般每小时仅生长0.2—0.3毫米，一周约2—3厘米，远低于硅材料一周数米的水平，且良率相对较低。衬底占全产业链成本约47%，直接推高了器件整体价格。