智通財(cái)經(jīng)APP獲悉,國泰君安發(fā)布研究報(bào)告稱,12英寸硅晶圓憑借成本優(yōu)勢成為主流,但擴(kuò)徑至18英寸需要近1000億美元研發(fā)成本,單廠投入達(dá)100億美元,但僅能實(shí)現(xiàn)8%左右的半導(dǎo)體芯片單位降本,廠商繼續(xù)擴(kuò)徑動力有限。參考硅晶圓的發(fā)展歷程,從6英寸向8英寸擴(kuò)徑的行業(yè)趨勢明確,如果國內(nèi)設(shè)備廠商仍大幅提升6英寸襯底設(shè)備產(chǎn)能將面臨“投產(chǎn)即落后”的問題,該行認(rèn)為設(shè)備廠商在本階段應(yīng)該重點(diǎn)突破和布局8英寸襯底設(shè)備產(chǎn)能,以實(shí)現(xiàn)彎道超車。
國泰君安主要觀點(diǎn)如下:
碳化硅襯底擴(kuò)徑至8英寸是國產(chǎn)設(shè)備商的機(jī)遇期。
參考半導(dǎo)體硅晶圓尺寸發(fā)展歷程,使用12英寸硅晶圓可以實(shí)現(xiàn)近50%的半導(dǎo)體芯片單位降本。12英寸硅晶圓憑借成本優(yōu)勢成為主流,但擴(kuò)徑至18英寸需要近1000億美元研發(fā)成本,單廠投入達(dá)100億美元,但僅能實(shí)現(xiàn)8%左右的半導(dǎo)體芯片單位降本,廠商繼續(xù)擴(kuò)徑動力有限。參考硅晶圓的發(fā)展歷程,考慮到該行認(rèn)為8英寸將成為主流碳化硅襯底,后續(xù)廠商缺乏繼續(xù)擴(kuò)徑的動力。從6英寸向8英寸擴(kuò)徑的行業(yè)趨勢明確,如果國內(nèi)設(shè)備廠商仍大幅提升6英寸襯底設(shè)備產(chǎn)能將面臨“投產(chǎn)即落后”的問題,該行認(rèn)為設(shè)備廠商在本階段應(yīng)該重點(diǎn)突破和布局8英寸襯底設(shè)備產(chǎn)能,以實(shí)現(xiàn)彎道超車。
襯底降本是碳化硅器件降本的關(guān)鍵。
襯底在碳化硅器件成本中占比為47%。是價(jià)值量最高的原材料,碳化硅襯底成本占比高的原因?yàn)榫C合良率僅為40%左右,分環(huán)節(jié)來看:1)長晶環(huán)節(jié),襯底制備的長晶環(huán)節(jié)對工藝要求高,國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)良率僅為50%左右;2)加工環(huán)節(jié),碳化硅的硬度大且脆性高,加工環(huán)節(jié)的切割破損率高,碳化硅加工環(huán)節(jié)的良率約為70%。尺寸擴(kuò)徑、廠商擴(kuò)產(chǎn)以及制備技術(shù)更新將推動碳化硅襯底良率提升并提升產(chǎn)量,降低襯底成本,根據(jù)CASA數(shù)據(jù),2026年之前襯底價(jià)格以每年5%-10%的幅度下降。
切割環(huán)節(jié)成本占比較高,將是襯底制備的主要降本環(huán)節(jié)。
切割是加工碳化硅襯底的關(guān)鍵工藝,成本占比超過50%。由于碳化硅硬度大且易脆裂的特性,晶錠切割難度大、磨損率高。通過長晶環(huán)節(jié)提高良率仍需要較長時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)累積,攻克晶錠切割環(huán)節(jié)切割速度慢和切片良率低這兩大關(guān)鍵問題后可以實(shí)現(xiàn)快速降本,是行業(yè)降本的主要方向
目前金剛線切割正在替代砂漿切割,激光切割將是未來主流。
碳化硅的切割技術(shù)包括砂漿切割、金剛線切割和激光切割三種,其中砂漿線切割技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于絕大部分碳化硅襯底廠商,但存在損耗較大等問題,金剛線切割技術(shù)是目前主流迭代方案。以DISCO公司的KABRA技術(shù)和英飛凌冷切技術(shù)為代表的碳化硅激光切割技術(shù)具有損耗小、效率高和產(chǎn)品質(zhì)量高的優(yōu)勢,將是下一代主流切割技術(shù)。目前國內(nèi)廠商掌握了砂漿切割和金剛線切割技術(shù),但激光切割技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)突破,是國內(nèi)設(shè)備廠商的重點(diǎn)研發(fā)方向。
風(fēng)險(xiǎn)提示:碳化硅滲透不及預(yù)期;國內(nèi)廠商突破激光切割技術(shù)進(jìn)度不及預(yù)期。