碳化硅襯底切割行業分析報告：8英寸碳化硅襯底的歷史機遇.pdf

碳化硅襯底切割行業分析報告：8英寸碳化硅襯底的歷史機遇。碳化硅襯底擴徑至 8 英寸是國產設備商的機遇期。參考半導體硅晶 圓尺寸發展歷程，使用 12 英寸硅晶圓可以實現近 50%的半導體芯片 單位降本。12 英寸硅晶圓憑借成本優勢成為主流，但擴徑至 18 英寸 需要近 1000 億美元研發成本，單廠投入達 100 億美元，但僅能實現 8%左右的半導體芯片單位降本，廠商繼續擴徑動力有限。參考硅晶 圓的發展歷程，考慮到我們認為 8 英寸將成為主流碳化硅襯底，后 續廠商缺乏繼續擴徑的動力。從 6 英寸向 8 英寸擴徑的行業趨勢明 確，如果國內設備廠商仍大幅提升 6 英寸襯底設備產能將面臨“投 產即落后”的問題，我們認為設備廠商在本階段應該重點突破和布 局 8 英寸襯底設備產能，以實現彎道超車。

襯底降本是碳化硅器件降本的關鍵。襯底在碳化硅器件成本中占比 為 47%。是價值量最高的原材料，碳化硅襯底成本占比高的原因為綜 合良率僅為 40%左右，分環節來看：1）長晶環節，襯底制備的長晶 環節對工藝要求高，國內領先企業良率僅為 50%左右；2）加工環節， 碳化硅的硬度大且脆性高，加工環節的切割破損率高，碳化硅加工 環節的良率約為 70%。尺寸擴徑、廠商擴產以及制備技術更新將推動 碳化硅襯底良率提升并提升產量，降低襯底成本，根據 CASA 數據， 2026 年之前襯底價格以每年 5%-10%的幅度下降。

切割環節成本占比較高，將是襯底制備的主要降本環節。切割是加 工碳化硅襯底的關鍵工藝，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。通過長晶環節提高良 率仍需要較長時間的經驗累積，攻克晶錠切割環節切割速度慢和切 片良率低這兩大關鍵問題后可以實現快速降本，是行業降本的主要 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 漿線切割技術已經應用于絕大部分碳化硅襯底廠商，但存在損耗較 大等問題，金剛線切割技術是目前主流迭代方案。以 DISCO 公司的 KABRA 技術和英飛凌冷切技術為代表的碳化硅激光切割技術具有損 耗小、效率高和產品質量高的優勢，將是下一代主流切割技術。目 前國內廠商掌握了砂漿切割和金剛線切割技術，但激光切割技術尚 未實現突破，是國內設備廠商的重點研發方向。