自從改名后，碳化硅龍頭快不行了？

LED界的摩爾定律——海茲定律

和著名的“摩爾定律”一樣，LED也有自己的行業(yè)發(fā)展規(guī)律，被稱為“海茲定律”，即LED的價格每10年降為原來的1/10，輸出流明則增加20倍。

因此LED發(fā)展的兩大要素是價格、性能，最終實現(xiàn)LED整體性價比的提升。不過令人失望的是，中國不顧一切地非理性殺價，令LED失去了方向。

2015年，大尺寸藍寶石的長晶技術(shù)、圖形襯底PSS技術(shù)、濺射透明導電層的技術(shù)優(yōu)化、反射電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化，半導體自動化設(shè)備、以及MOCVD設(shè)備導入，LED產(chǎn)業(yè)重心慢慢轉(zhuǎn)移到大陸。2014年Cree宣布做出303流明瓦的技術(shù)之后，歐美日韓臺的企業(yè)基本就沒聲音了，只剩中國大陸公司，而中國大陸對海茲定律貢獻，幾乎就是以犧牲利潤為主，通過不斷的殺價，來延長，而非像集成電路行業(yè)的摩爾定律那樣，是由技術(shù)來主導行業(yè)發(fā)展前行。

以前老外形容中國是“價格屠夫”，但凡中國人會的東西，到最后一定是白菜價，從鋼鐵到玻璃、電解鋁，多晶硅、光伏等行業(yè)，一個個都變成產(chǎn)能過剩行業(yè)，這次輪到LED了。

中國大陸的技術(shù)上投入不多，但是在降成本上可以說花了很大的力氣。硅膠國產(chǎn)化導致膠水成本的急速降低；為了讓LED更亮，大膽的老板不管LED壽命好不好用大電流過載來驅(qū)動燈珠，強行讓器件的電流密度高三倍；合金線，鍍鈀銅線的替代讓成本又降低了一定的比例。有幾家知名公司，為了突破正裝極限，用料檢驗標準竟然以電流與面積比來測試，10mil*30mil面積的芯片測試電流300毫安，如果電壓大于3.4伏特就是不合格，這樣的要求正裝芯片是很難達到的，它需要犧牲外延的結(jié)構(gòu)來滿足，但是導致缺陷會更嚴重，所以這些公司的燈珠質(zhì)量越來越差，價格越賣越爛，只能用產(chǎn)量來維持地位。

同樣除了LED之外，LED產(chǎn)業(yè)鏈上下游，也是不斷擴產(chǎn)，試圖使用一輪輪的價格戰(zhàn)逼死競爭對手，自從2012年后中國掌握大尺寸藍寶石長晶技術(shù)后，4英寸價格一路從上百元一路下滑到現(xiàn)在如今20塊一片，還不如一包老子的利群煙的價格。MOCVD當初高達2000多萬的設(shè)備，國產(chǎn)硬是做到低于800萬一臺，相當于打了4折扣。

于是老外感嘆：世界上沒有什么產(chǎn)業(yè)是中國人補貼搞不定的， 如果不行，那再加個零。

如果從行業(yè)角度而言，顯然中國這樣通過補貼，把一個高利潤的行業(yè)，活活砸成白菜價是不合適的。但是對整個社會而言，雖然補貼燒掉很多錢，但是LED被大量普及，普通家庭用的LED替代白熾燈節(jié)省的能源，還是相當可觀的，只是這一過程中，中國廠家只貢獻了低成本，技術(shù)并沒有多大提高。

補貼燒掉的錢是否是值得的，每個人都有自己的看法，灑家并不是太認可這一做法，至少我認為燒過頭了。

講道理，現(xiàn)在國內(nèi)半導體行業(yè)也有過渡補貼的情況發(fā)生，歷史一直在重演而已。

過于激烈的競爭，導致目前行業(yè)生存太艱難，2018后，很多中小公司已經(jīng)消失，剩下的大公司日子也不太好過，別說國內(nèi)了，國際巨頭也抽身上岸紛紛剝離通用照明業(yè)務(wù)，包括今天聊的Wolfspeed，它頂不住壓力于是也把LED業(yè)務(wù)剝離了。

于是Wolfspeed走上轉(zhuǎn)型道路，從碳化硅，氮化鎵這種化合物半導體行業(yè)應(yīng)用出發(fā)，從簡單的LED，?轉(zhuǎn)型功率和射頻。

碳化硅的68英寸之爭

2022年4月25日，Wolspeed宣布位于美國紐約州莫霍克谷的8英寸SiC制造工廠正式開業(yè)。這座工廠是全球首座且最大的8英寸SiC工廠，旨在滿足對SiC器件急劇增長的需求，特別是在汽車和工業(yè)應(yīng)用中。

也就是說2年前Wolfspeed開始宣布進入8英寸碳化硅時代，并且投入十多億美金的重金，基本屬于孤注一擲，不成功便成仁了。

自此碳化硅的6/8英寸之爭擺上臺面，到底是干6英寸，還是直接干8英寸？6英寸材料公司和FAB線會不會被淘汰，什么時候被淘汰？

確實國外大廠包括Wolfspeed，英飛凌，安森美，X-FAB，搞碳化硅產(chǎn)線的清一色8英寸起步。

6英寸到底還剩多少壽命，8英寸有多大前景呢？

這個問題要這么看。啟哥，始終秉持一條原則，商業(yè)的要按商業(yè)的規(guī)律來，成本始終要擺在最重要的一條去梳理產(chǎn)業(yè)邏輯。

為什么現(xiàn)在國內(nèi)多6英寸，而國外多上8英寸呢？

這個問題在和澎芯計老師那次直播中，計老師其實已經(jīng)說的很明白了。

國內(nèi)之所以還在搞6英寸碳化硅FAB，是因為國內(nèi)還有很多6英寸硅線資源，至少還有不少設(shè)備和碳化硅和硅是具備通用性的，比如光刻機尼康的i11，i14這種，量大管夠，但是你要找一臺8英寸光刻機，這就非常困難了，同理清洗，量測，沉積等設(shè)備，總之6英寸硅線設(shè)備資源異常豐富，8英寸的設(shè)備就稀缺多了。

雖然碳化硅還有自己專用的設(shè)備比如外延，刻蝕，注入，退火，PVD等，必須上新設(shè)備，且國外大廠都是直接上8英寸的，6英寸都是過渡型，實驗型設(shè)備，但是有些東西還是可以通過魔改硅設(shè)備降成本，你先別管它魔改6英寸設(shè)備到底和全新8英寸設(shè)備的效率差多少，良率差多少，只要能用，能流片，用起來再說！一邊用一邊改，反正有補貼。全用8英寸且不說貴，當下也沒看出強多少倍，講實話，有很多8英寸設(shè)備真不算成熟，盲目上8容易當小白鼠。

總之，8英寸設(shè)備很貴，建廠成本比6英寸高多了。

這點像極了光伏的Topcon和HJT異質(zhì)結(jié)路線之爭，

你看，老牌光伏企業(yè)都是偏Topcon，新來的愣頭青都是干HJT，為什么？還不是因為Topcon線可以在prec線通用性好么，改造成本低……

所以事實情況還不是Topcon占7成以上的大頭！

國外為什么不搞6，因為它們6英寸線都淘汰了，都沒資源了，這種情況下還搞6的干嘛，不如直接上8了，畢竟6和8的面積比差不多是1:1.77，優(yōu)勢還是很明顯的，缺點是，8英寸線建廠的成本比6英寸線貴了不知道多少倍，一個全是重金砸新設(shè)備，一個是省錢的縫縫補補再戰(zhàn)撒年，能比嗎？

所以這條就注定了，6英寸上做MOSFET肯定比8英寸線做MOSFET成本低多 ，當然未來肯定是8英寸的天下，但是我個人認為，從商業(yè)第一邏輯成本上考慮，6英寸線短期內(nèi)不可能被8英寸淘汰且將長期存在，無他，成本優(yōu)先。

8英寸出路只能說做高端的MOSFET，此外還得搞類似Trench結(jié)構(gòu)，想盡一切辦法增加功率密度，減小芯片面積，增加單wafer上die的產(chǎn)出，才能賺錢。

所以這里引出第二個話題，碳化硅MOS上的溝槽和平面的結(jié)構(gòu)之爭。

目前全世界范圍內(nèi)，在這個問題上分三派，平面MOS派如Cree（Wolfspeed），以及國內(nèi)絕大多數(shù)搞碳化硅的；溝槽派，主要就是羅姆，雙溝槽名聲在外，技術(shù)確實很屌，但是成本也不低，主要問題是碳化硅各向異性的問題，刻蝕形貌難度遠超硅，因為太硬了，所以刻蝕要上高能量的CCP，ICP是不夠看的。

第三個介于兩者之間，比如英飛凌，它的溝槽結(jié)構(gòu)和羅姆不一樣，溝槽柵是帶角度的，4C，這派好像沒有準確的叫法，國內(nèi)有個研究碳化硅的大哥，叫它們半包結(jié)構(gòu)。

就目前而言，你單純從器件性能上講，肯定是溝槽結(jié)構(gòu)好，但是溝槽和平面一比，工藝難度指數(shù)上升，溝槽工藝太過復雜，不好做。

當然在柵極可靠性問題上，溝槽結(jié)構(gòu)還是很有優(yōu)勢的，SiC-SiO2界面和Si-SiO2的界面相比，差太多了。

也就是說如果要保持同等柵氧可靠性，平面與溝槽需同時使用同樣厚度的柵氧化層，平面型MOS面積要顯著大于溝槽柵；如果要保持相同的芯片面積，為了維持低導通電阻，平面型MOS需要更薄的柵極氧化層，但是柵氧應(yīng)力高，可靠性變差。

所以當下各有千秋，不好說溝槽一定干不過/干的過平面，還是那句話，看應(yīng)用，看客戶，看場景，最終還是看成本。

計老師直播的時候也說了，看似平面似乎在溝槽面前缺點很多，但是工藝成熟，良率高，且技術(shù)路線遠遠沒有走到盡頭，還有很大潛力可以挖，那如果潛力挖起來了，是不是又能給6英寸FAB續(xù)命了？

講到這里，我引出第三個不是問題的問題，也就是6，8英寸的襯底和外延片之爭。

6英寸現(xiàn)在不用多說了，國內(nèi)做做碳化硅SBD，那種簡單的，垃圾一點的6英寸襯底，最低價格已經(jīng)到4000元以內(nèi)，質(zhì)量好一點就拿來長外延做MOS，也就5000不到，但是目前8英寸碳化硅襯底普遍9000以上。

也就是說6/8面積比是1:1.77，但是成本是1:2以上，所以用8英寸明顯虧一點，當然了8英寸的最終可使用面積要大于6，稍微彌補了一下面積成本比的缺點。

最最最關(guān)鍵是6英寸目前量大管夠，8英寸國內(nèi)剛開始建，襯底也沒啥產(chǎn)量，當然以后肯定有充足襯底產(chǎn)能，F(xiàn)AB線都還沒蓋起來，問題來了，誰來當勇士？還是勇士沒當成當了烈士？兄弟們，這不是搞科研，這是搞生意，賺錢永遠是第一要素，你可以短期內(nèi)不賺錢，但是長期不賺錢，這就肯定干不下去了，就像現(xiàn)在Wolfspeed的艱難。

現(xiàn)在Wolfspeed就卡在這個節(jié)骨眼上，盡管它賬上還有20多億美金的現(xiàn)金，但是它一個季度也要虧上6億，這些錢支撐不了多久。

說完襯底說外延，6英寸它可以不長epi就搞低端的SBD，但是上MOS，就必須得長epi，現(xiàn)在6英寸的外延技術(shù)，自從國內(nèi)搞來LPE（注，這里的LPE是一家意大利的設(shè)備公司，目前已經(jīng)被ASMi收購了）的設(shè)備并且吃透之后，已經(jīng)能國產(chǎn)化，且能做的很便宜了，國產(chǎn)現(xiàn)在干到500萬以內(nèi)一臺了，技術(shù)方向叫水平氣流；

8英寸Epi用水平技術(shù)也可以做，但是均勻性，一致性，極差，這種片子拿來做MOS，特別是那種3300V1200A這種高端，能用有鬼！

所以8英寸高端MOS需要高端Epi，技術(shù)路線叫垂直氣流路線，以日本紐弗萊為代表，缺點是這玩意兒極其昂貴，3000多萬人民幣一臺，有國產(chǎn)的干到2500左右。

所以總結(jié)起來，就是從6英寸的襯底，到外延，到蓋FAB，到產(chǎn)品線，就是便宜，產(chǎn)業(yè)成熟程度高，缺點是卷王太多，價格戰(zhàn)亂來，硬生生把一個高毛利的行業(yè)，弄成誰都賺不了錢，和隔壁光伏一毛一樣，這里提一句，中環(huán)不行，所有同行都盼著中環(huán)倒下，然后給同行留口喘氣的空間。

8英寸，襯底，外延，到蓋FAB的成本，到工藝難度，統(tǒng)統(tǒng)都是挑戰(zhàn)，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)成熟低，當然國外也不高，也就領(lǐng)先國內(nèi)1-2年而已，所以這個問題就變成從6轉(zhuǎn)變8的過程，挑戰(zhàn)是什么，挑戰(zhàn)成本要多少錢，多少年，誰當烈士，誰當勇士，誰吃肉，誰喝西北風的問題。

目前來看，我個人觀點，6英寸碳化硅應(yīng)該在相當長的時間內(nèi)是主流，8英寸看似很美好，但是實際上還有很多問題要解決，問題不解決，成本下不來，就注定是邊緣化，說好聽點那是詩和遠方，說難聽點就是還沒看到黎明的曙光就G了。

回到朱老師最初的靈魂拷問的問題上，Wolfspeed怎么就在短短兩三年內(nèi)跌下神壇了？

Wolfspeed尷尬就尷尬在這個地方，還沒有怎么賺錢，還沒有完全掌握技術(shù)上壟斷地位（或者有技術(shù)代差被中國同行追很近很近了），還沒有掌握產(chǎn)能上的壟斷地位，已經(jīng)感受到來自中國國內(nèi)同行的死亡凝視。

從LED開始，到現(xiàn)在碳化硅功率半導體，Wolfspeed的吹的牛一直沒有完全兌現(xiàn)，路也從沒走順過。

最后掛個廣告，這些問題以前在VIP群里討論過，剛好今天拿出來順手貼上而已，上周6，第一次線下聚會完美結(jié)束，啟哥足足講了4個多小時，大家收獲滿滿！