第三代半導體市場小？只是現在產量小而已，而且是有原因的
電子發燒友網報道（文/程文智）不久前，有朋友分享一篇文章，說第三代半導體的市場很小，無法跟硅基半導體相比。看過文章之后，其實他說的是目前及未來幾年第三代半導體的產量很小。作為一個新興技術，剛開始產量小也屬于正常現象，特別是碳化硅市場，目前還處于發展初期。
從晶圓制造方面來說，晶圓制造的門檻很高，首先是工序特別多，做一片芯片，需要上百道工序，而且每一道工序的精密度都要求很高，也就是說要求非常高的協同度，因為這么多道工序，隨便哪一道工序出現問題，出來的產品就報廢了。
再加上SiC是一個全新的材料，從材料端、器件端，到應用端，都需要有創新，隨便哪個環節的問題沒解決好，其他的環節就都得等著，或者去幫助他們一起解決。
陳彤總結說，SiC行業就是一個材料不好長、晶圓不好做、器件不好做、高頻也不好做、器件還不好用的行業。傳遞到應用端就是SiC器件太貴了，用不起。他認為SiC二極管的價格是硅基二極管器件的2倍左右是比較合理的，但現在還在3到4倍之間。不過這個情況在好轉，他預計未來一到兩年會達到一個合理的水平。
晶圓制造一般都是超大規模制造，需要大規模的投入，比如一個SiC制造廠，可能需要投入10億，20億，甚至上百億的資金，但生產出來的產品可能一顆料才兩三塊錢。也就是說它是一個重投資，周期長的行業。另外，晶圓制造廠的運營成本高、風險大、協同要求極強；同時要求專業性強、集中度高，企業資產殘值低。
為何這么說呢，因為幾乎每一家晶圓制造廠都是用設備堆起來的，“半導體生產需要積累，所以建廠、買設備、導入設備，再到投產，再到打磨產品，再到客戶認可你的產品，再到起量，每個階段按2年算的話，起碼也需要10年的時間才能回本，等得起嗎？這是重投入，投10億要等10年，半導體任何一個企業，包括國外，把歷史翻開來看，它把前期投的錢賺回來的時間，基本上10-15年，包括臺積電也一樣，八九十年代一樣很痛苦在砸錢。”
至于運營成本，晶圓制造廠基本都需要保障恒溫恒濕，不管多大的體量，工作人員也需要到位，人員和恒溫恒濕都需要很高的運營成本。另外，晶圓制造廠其實是需要用到很多化學品的，爐子也多，其實這些化學品和高爐都是很易燃易爆的，運營的風險也很高，“我們易燃易爆的化學品將近10種，用的高溫爐聽起來很炫，1800攝氏度、600攝氏度的高溫爐，稍微失控，燒起來了怎么辦？”陳彤在分享中表示。
至于協同性，雖然一顆芯片才賣兩三塊錢，但同樣需要上百道工序，這些工序都需要協同，只要有一道工序沒做好，其他人就白做了?！耙粋€晶圓制造廠如果賺錢了還好，大家能夠一起繼續往前沖，但要是不賺錢呢？如何評估這個團隊，大家還能團結一致嗎？”陳彤覺得其實是很難的，“如果出來的都是問題，很難團結一致，而是不停地斗爭和罵人，就是股東和團隊不合，團隊和團隊不和，就是吵架，最終就會是政治斗爭。也就是說，晶圓制造廠是很難做的，做一兩年就是在打仗，企業要是起不來，剩下的貨就是大家內斗?！?/span>
說到專業性，陳彤認為，正是由于晶圓制造廠的專業性特別強，集中度很高，因此企業資產的殘值很低。比如晶圓廠用的光刻機、刻蝕機，很多設備在國內能找到維護這個設備的人不會超過50人。一些高端的設備，在國內可以找到的維護團隊可能就3到5個人。
“你買了一臺涂膠顯影的設備，發現國內能安裝維護這個設備的人不超過5人，你怎么辦？”買還是不買？買回來可能找不到人幫你維護，不買沒辦法生產更先進的產品?！白詈笠腔藥浊f買回來，沒用上，可能送給別人，別人都不要?！标愅硎?。
SiC行業的性質和特點
做SiC功率半導體，其實跟做硅基半導體一樣，都需要從最底層的襯底材料到外延、器件、封裝、再到應用一整條產業鏈去做。目前SiC的制造平臺主要以6英寸為主，線寬在0.35~5微米。當然，現在也有廠商開始往8英寸平臺發展，但陳彤認為，未來10年，SiC的6英寸制造平臺都將會很強的生命力。
從晶圓制造方面來說，晶圓制造的門檻很高，首先是工序特別多，做一片芯片，需要上百道工序，而且每一道工序的精密度都要求很高，也就是說要求非常高的協同度，因為這么多道工序，隨便哪一道工序出現問題，出來的產品就報廢了。
再加上SiC是一個全新的材料，從材料端、器件端，到應用端，都需要有創新，隨便哪個環節的問題沒解決好，其他的環節就都得等著，或者去幫助他們一起解決。
陳彤總結說，SiC行業就是一個材料不好長、晶圓不好做、器件不好做、高頻也不好做、器件還不好用的行業。傳遞到應用端就是SiC器件太貴了，用不起。他認為SiC二極管的價格是硅基二極管器件的2倍左右是比較合理的，但現在還在3到4倍之間。不過這個情況在好轉，他預計未來一到兩年會達到一個合理的水平。
晶圓制造一般都是超大規模制造，需要大規模的投入，比如一個SiC制造廠，可能需要投入10億，20億，甚至上百億的資金，但生產出來的產品可能一顆料才兩三塊錢。也就是說它是一個重投資，周期長的行業。另外，晶圓制造廠的運營成本高、風險大、協同要求極強；同時要求專業性強、集中度高，企業資產殘值低。
為何這么說呢，因為幾乎每一家晶圓制造廠都是用設備堆起來的，“半導體生產需要積累，所以建廠、買設備、導入設備，再到投產，再到打磨產品，再到客戶認可你的產品，再到起量，每個階段按2年算的話，起碼也需要10年的時間才能回本，等得起嗎？這是重投入，投10億要等10年，半導體任何一個企業，包括國外，把歷史翻開來看，它把前期投的錢賺回來的時間，基本上10-15年，包括臺積電也一樣，八九十年代一樣很痛苦在砸錢。”
至于運營成本，晶圓制造廠基本都需要保障恒溫恒濕，不管多大的體量，工作人員也需要到位，人員和恒溫恒濕都需要很高的運營成本。另外，晶圓制造廠其實是需要用到很多化學品的，爐子也多，其實這些化學品和高爐都是很易燃易爆的，運營的風險也很高，“我們易燃易爆的化學品將近10種，用的高溫爐聽起來很炫，1800攝氏度、600攝氏度的高溫爐，稍微失控，燒起來了怎么辦？”陳彤在分享中表示。
至于協同性，雖然一顆芯片才賣兩三塊錢，但同樣需要上百道工序，這些工序都需要協同，只要有一道工序沒做好，其他人就白做了?！耙粋€晶圓制造廠如果賺錢了還好，大家能夠一起繼續往前沖，但要是不賺錢呢？如何評估這個團隊，大家還能團結一致嗎？”陳彤覺得其實是很難的，“如果出來的都是問題，很難團結一致，而是不停地斗爭和罵人，就是股東和團隊不合，團隊和團隊不和，就是吵架，最終就會是政治斗爭。也就是說，晶圓制造廠是很難做的，做一兩年就是在打仗，企業要是起不來，剩下的貨就是大家內斗?！?/span>
說到專業性，陳彤認為，正是由于晶圓制造廠的專業性特別強，集中度很高，因此企業資產的殘值很低。比如晶圓廠用的光刻機、刻蝕機，很多設備在國內能找到維護這個設備的人不會超過50人。一些高端的設備，在國內可以找到的維護團隊可能就3到5個人。
“你買了一臺涂膠顯影的設備，發現國內能安裝維護這個設備的人不超過5人，你怎么辦？”買還是不買？買回來可能找不到人幫你維護，不買沒辦法生產更先進的產品?！白詈笠腔藥浊f買回來，沒用上，可能送給別人，別人都不要?！标愅硎?。
SiC的市場規模
根據Yole的報告，SiC市場規模從2010年的5000萬美元，成長到了今年的5億美元。其最新的報告顯示，2020年SiC功率半導體的應用規模大概是17萬片6英寸加13萬片4英寸晶圓片的樣子。預計到2025年，SiC功率半導體的市場規?？蛇_80萬片6英寸晶圓，5年左右能到100萬片。
在陳彤看來，SiC的現在市場有多大，未來市場有多大，市場增長速度有多快？這些問題都不是問題，也并不重要?！耙驗椴还苁嵌?，還是少，其實對于產業界來說，SiC的大方向已經出來，市場一定是足夠大的?！?/span>
他認為，現在最大的問題是生產工藝能力不足。“是我們不夠成熟，對接不上需求，市場的需求在那里，很大很急迫，但我們對接不上。”陳彤無奈地表示。
半導體產業追求的是低成本、高質量和大批量。任何一點做不到，在半導體市場就會被淘汰。“半導體市場是全球市場，沒有這個行業那個行業之分；沒有這個企業那個企業之分；沒有南邊企業和北邊企業之分；也沒有深圳企業和北京企業之分?！标愅f。
在他看來，現在對于國內SiC企業與對標的國外企業相比，還不成熟。國內SiC企業現階段的任務就是要打造能夠持續提高生產工藝能力的平臺。陳彤認為，要實現這個目標可以從三個方面入手：
一是成體系，生產工藝能力的提升一定是成體系，對半導體來說，因為從設計、工藝、整合、生產、設備、動力、檢測、品控、應用，缺的哪一個環節成了一個劣勢，其他做得再好都沒有用，成體系評估，一定要找到最弱點，那個弱點決定整個企業的標高。
二是求協同，SiC是全產業鏈創新，必須協同上下游，必須協同好設備、原輔材料、下游封裝、應用，這是一整個產業協同，這個圈子里一定要上下協同?！案鱾€企業里面，如果你有行業地位、人脈，會解決很多問題，如果沒有，怎么跟一個襯底廠互動，如果這個襯底廠大家都是這么多年的難兄難弟，一兩個電話大家都可以協同。我們這個圈子里面，確實有很深的在紙面上看不到的互動，這個互動就是最早做碳化硅幾家企業，我們早年真的是難兄難弟過來的，大家都在生死存活，資金破裂，沒有人關注我們，大家攜手一起熬過來了，這種協同關系，有時候圈外人很難理解、很難體會、也很難感受我們。”陳彤舉例說。
三是苦練功。大家可能有一點不理解，一是使勁砸錢流片，因為要練功，碳化硅晶圓片太貴。陳彤分享說，他們當年最早開始流片，1片4寸2萬塊，流一批產品10片，20萬沒有了，作為批量化能力，一批扔下去20-30萬，大部分就是廢掉，即便不廢掉，出來好結果，產品也不能賣。成批流片，花錢如流水，看著一堆錢往水里面扔，企業要頂得住這種壓力。還有就是設備，沒有好的設備，制造工藝就上不去。因此，企業要閉眼買設備，“大部分半導體的人有一個感受，基本上買的任何一臺設備，買回來后，都感覺自己被騙了，那臺設備達不到你的要求，或者說廠家在推薦的時候，就是避重就輕，就是忽悠你，或者說他也沒有忽悠你，他自己也不了解，這個設備在碳化硅上就不行，他也沒有經驗?！标愅窒硭慕洑v。設備買回來后，還需要跟設備廠商一起解決各種各樣的難題，或者看起來微不足道的問題，可能就是它的電源不適應中國的電網。
還有就是要大量培養?？粕?，或者是大量培養本科生，“但千萬不要指望大量培養研究生，大量培養?？粕⒈究粕?，因為這是解決批量長期穩定的人才，我們需要穩定的人才，人才再好，不穩定沒有用，一條線上必須待五年八年，哪一個博士生，可以待五年八年，博士生再優秀，不能在線上沉五年八年的一定是廢的，?？粕菀壮恋?，可以在線上沉八年的人，才是優先要大量培養的人。”陳彤對SiC企業需要的人才如是看待。
他認為，現在最大的問題是生產工藝能力不足。“是我們不夠成熟，對接不上需求，市場的需求在那里，很大很急迫，但我們對接不上。”陳彤無奈地表示。
半導體產業追求的是低成本、高質量和大批量。任何一點做不到，在半導體市場就會被淘汰。“半導體市場是全球市場，沒有這個行業那個行業之分；沒有這個企業那個企業之分；沒有南邊企業和北邊企業之分；也沒有深圳企業和北京企業之分?！标愅f。
在他看來，現在對于國內SiC企業與對標的國外企業相比，還不成熟。國內SiC企業現階段的任務就是要打造能夠持續提高生產工藝能力的平臺。陳彤認為，要實現這個目標可以從三個方面入手：
一是成體系，生產工藝能力的提升一定是成體系，對半導體來說，因為從設計、工藝、整合、生產、設備、動力、檢測、品控、應用，缺的哪一個環節成了一個劣勢，其他做得再好都沒有用，成體系評估，一定要找到最弱點，那個弱點決定整個企業的標高。
二是求協同，SiC是全產業鏈創新，必須協同上下游，必須協同好設備、原輔材料、下游封裝、應用，這是一整個產業協同，這個圈子里一定要上下協同?！案鱾€企業里面，如果你有行業地位、人脈，會解決很多問題，如果沒有，怎么跟一個襯底廠互動，如果這個襯底廠大家都是這么多年的難兄難弟，一兩個電話大家都可以協同。我們這個圈子里面，確實有很深的在紙面上看不到的互動，這個互動就是最早做碳化硅幾家企業，我們早年真的是難兄難弟過來的，大家都在生死存活，資金破裂，沒有人關注我們，大家攜手一起熬過來了，這種協同關系，有時候圈外人很難理解、很難體會、也很難感受我們。”陳彤舉例說。
三是苦練功。大家可能有一點不理解，一是使勁砸錢流片，因為要練功，碳化硅晶圓片太貴。陳彤分享說，他們當年最早開始流片，1片4寸2萬塊，流一批產品10片，20萬沒有了，作為批量化能力，一批扔下去20-30萬，大部分就是廢掉，即便不廢掉，出來好結果，產品也不能賣。成批流片，花錢如流水，看著一堆錢往水里面扔，企業要頂得住這種壓力。還有就是設備，沒有好的設備，制造工藝就上不去。因此，企業要閉眼買設備，“大部分半導體的人有一個感受，基本上買的任何一臺設備，買回來后，都感覺自己被騙了，那臺設備達不到你的要求，或者說廠家在推薦的時候，就是避重就輕，就是忽悠你，或者說他也沒有忽悠你，他自己也不了解，這個設備在碳化硅上就不行，他也沒有經驗?！标愅窒硭慕洑v。設備買回來后，還需要跟設備廠商一起解決各種各樣的難題，或者看起來微不足道的問題，可能就是它的電源不適應中國的電網。
還有就是要大量培養?？粕?，或者是大量培養本科生，“但千萬不要指望大量培養研究生，大量培養?？粕⒈究粕?，因為這是解決批量長期穩定的人才，我們需要穩定的人才，人才再好，不穩定沒有用，一條線上必須待五年八年，哪一個博士生，可以待五年八年，博士生再優秀，不能在線上沉五年八年的一定是廢的，?？粕菀壮恋?，可以在線上沉八年的人，才是優先要大量培養的人。”陳彤對SiC企業需要的人才如是看待。
結語
總的來說，SiC行業是一個慢的行業，正是因為慢，才有中國企業的機會。希望國內企業，能夠盡快把不成熟做成成熟，跟上國外的發展步伐，只要跟上就是勝利。
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發表于 04-18 10:18
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