国内功率器件厂商在SiC衬底环节的短板,集中体现在主流产线仍停留在6英寸,而海外先行者已布局8英寸产线。尺寸迭代滞后确实是国产替代的关键瓶颈,但突破口在于:在6英寸上做深工艺成熟度,同时以合作研发和设备国产化推进8英寸前瞻布局,并优先攻克技术壁垒更高的SiC MOSFET环节。
尺寸差距的本质:产能与降本的卡点
SiC晶圆尺寸直接决定单片芯片产出数量与单位成本。目前SiC主流仍为6英寸线,而海外以克里(Cree)为代表的厂商8英寸线尚在扩产阶段。晶片越大,单片产出的芯片(Die)越多,因此8英寸线的放量速度,直接决定了碳化硅能否快速降本并缓解供货不足的窘境。
需要说明的是,尺寸迭代只是表象,更深层的差距在于工艺积累。国内厂商在碳化硅模块环节,多数仍以采购海外晶片后自行封装为主,且大部分只能做成二极管,对工艺要求更高的MOS管尚无能为力——这意味着碳化硅二极管已是红海,而MOS管仍是蓝海,谁能率先突破谁就能抢占增量市场。
国内厂商的突围路径
在衬底尺寸短期难以追平的背景下,国内产业链的可行路径并非一步跨入8英寸,而是多线并进:
- 在6英寸上做深做透:将现有6英寸产线的良率、一致性与可靠性打磨到车规级,这是承接当下市场需求的基础。
- 前瞻布局8英寸:通过产业链上下游合作研发、推动设备国产化,逐步积累大尺寸晶圆的工艺know-how,为下一轮产能竞赛蓄力。
- 优先攻克MOS管工艺:相比衬底尺寸,MOS管工艺突破的紧迫性和市场价值更高。参照IGBT从平面到沟槽的演进历史,SiC MOSFET也在从平面结构向沟槽结构演进,但沟槽型结构的可靠性仍是车规验证的关键门槛,国内厂商需在此环节积累可靠性数据。
常见问题
为什么国内厂商不直接上8英寸产线?
8英寸产线涉及设备、工艺、材料等多环节的系统性升级,海外先行者扩产尚需大量时间,国内厂商在设备国产化未成熟前贸然切换风险较高。更现实的路径是在6英寸上做深工艺,同时以合作研发方式积累8英寸经验。
衬底尺寸之外,国产替代更关键的瓶颈是什么?
是MOS管工艺。国内厂商目前多数只能做碳化硅二极管(红海市场),对工艺要求更高的MOS管能力不足(蓝海市场)。谁的MOS管率先通过车规验证,谁就能率先抢占增量市场,这个环节的突破优先级不亚于尺寸迭代。
海外8英寸扩产缓慢对国内是机会还是压力?
从产业规律看,碳化硅降本的关键在于晶片做大、8英寸线快速放量。海外扩产缓慢意味着全行业仍面临供货不足与降本滞后的问题,这为国内厂商在6英寸上积累工艺成熟度、在MOS管环节实现局部突破留出了时间窗口。