材料和裝備的企業(yè)感知更為強烈！

以外延環(huán)節(jié)為例，在去年頭部企業(yè)瀚天天成就已對外宣布公司實現(xiàn)8英寸外延技術(shù)的突破，已具備量產(chǎn)能力。東莞天域也在去年發(fā)布了8英寸的樣片，宣布2025年首條8英寸外延產(chǎn)線投產(chǎn)。

在設(shè)備端，以芯三代為例，他們的垂直腔6-8英寸兼容的設(shè)備機臺在去年底迎來了大幅度的訂單增長，客戶企業(yè)選擇用芯三代的垂直腔設(shè)備調(diào)試8英寸的樣片，得到了較好的正向反饋。

近期，我們專訪了芯三代的執(zhí)行總監(jiān)韓躍斌先生，據(jù)韓躍斌稱，公司目前助力8英寸量產(chǎn)的設(shè)備具備以下優(yōu)勢：1.垂直進氣，缺陷率極低；2.PM周期長且維護方便；3.效能顯著，COO成本低；4.可分別進行N摻和P摻；5.電阻加熱，無輻射風(fēng)險；6.生長高壓厚膜優(yōu)勢較為明顯。

接下來跟我們的鏡頭一起了解一下芯三代：

Question 1：

據(jù)InSemi數(shù)據(jù)，國內(nèi)碳化硅外延產(chǎn)能增長迅速，您覺得在如此大背景下，國產(chǎn)碳化硅外延設(shè)備應(yīng)該如何抓住這波機遇？

A：如您所講，碳化硅外延產(chǎn)能在去年有超過200%的增長，未來幾年的增長也會超100%，前景可觀。據(jù)我所了解的數(shù)據(jù)，國產(chǎn)碳化硅外延設(shè)備在過去幾年市場份額逐年上升。2021年及之前，國外碳化硅外延設(shè)備占據(jù)主導(dǎo)地位。到2022年，國產(chǎn)設(shè)備和國外設(shè)備在市場占比上已經(jīng)平分秋色。去年，國產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)占據(jù)7成市場份額。數(shù)據(jù)顯示，國產(chǎn)設(shè)備在國內(nèi)已經(jīng)抓住這波機遇壯大了自己，為未來幾年國產(chǎn)碳化硅外延產(chǎn)能超100%的增長打下了設(shè)備基礎(chǔ)。

國產(chǎn)設(shè)備的難點在于客戶端驗證試用的機會，不過這一難點在過去幾年已經(jīng)逐步得到解決。未來，設(shè)備企業(yè)要抓住這波機遇，需要進行另一層博弈，即國產(chǎn)設(shè)備廠商自己練好內(nèi)功，加快迭代，進一步鞏固和擴大優(yōu)勢。

具體來講，在6吋機尤其是8吋機上，進一步提升設(shè)備的性能和穩(wěn)定性，鞏固、維護和提升國內(nèi)客戶對國產(chǎn)外延設(shè)備剛剛建立起來的信心。繼續(xù)堅持更高性價比和更貼近客戶的售后服務(wù)，來進一步贏得客戶的心。

在此基礎(chǔ)上，國產(chǎn)設(shè)備廠商需要大力進行技術(shù)創(chuàng)新，增強國產(chǎn)設(shè)備競爭力，類似于集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“摩爾定律”，我認為碳化硅行業(yè)的發(fā)展也需要一些顛覆性或者至少是突破性的技術(shù)進步，比如用什么方法解決一直以來行業(yè)頭疼的濃度漂移問題。

對于國產(chǎn)設(shè)備來說，做到這些，我們才能進一步開拓海外市場。整個碳化硅外延市場是增長的，企業(yè)要拿到更多市場，需要著眼全球，拿到更多實實在在的發(fā)展紅利。

Question 2：

國內(nèi)碳化硅外延設(shè)備當(dāng)前處于怎樣的競爭格局？

A：第一，國產(chǎn)碳化硅外延設(shè)備，與海外設(shè)備比較，已經(jīng)逐步取得優(yōu)勢。

第二，國內(nèi)的碳化硅外延設(shè)備主要以水平式技術(shù)路線為主，垂直氣流設(shè)備目前只有芯三代一家能做出來。從技術(shù)難易程度來說，水平設(shè)備相對容易。因此，技術(shù)因素造就了一種競爭態(tài)勢，即十幾家國產(chǎn)設(shè)備企業(yè)中，能夠形成批量銷售的大概只有6家，其中5家是做水平式。

第三，垂直設(shè)備優(yōu)勢多、潛力大。比如維護周期長，缺陷率低等。市場已經(jīng)發(fā)展到8英寸階段，垂直設(shè)備外延生長濃度穩(wěn)定性高，工程師干預(yù)少，容易實現(xiàn)自動化，物理機理決定了垂直式氣流做多片機成功的幾率更大。從未來的競爭態(tài)勢來說垂直式更有優(yōu)勢。

未來，垂直式外延設(shè)備一定會占據(jù)更大的市場份額。

Question 3：

如今6英寸碳化硅設(shè)備市場趨于飽和，8英寸碳化硅設(shè)備如何快速迭代贏得市場？在大范圍爆發(fā)前，制造廠采購8英寸設(shè)備的障礙是什么

A：目前市場還是以6英寸為主， 8英寸完全替代6英寸有以下幾個難點：第一，當(dāng)下8英寸剛解決了有和無的問題，運行成本和穩(wěn)定性問題有待優(yōu)化解決。與之不同，6英寸已經(jīng)實現(xiàn)從耗材到生產(chǎn)工藝流程的全面優(yōu)化。

第二，已有適配6英寸工藝、設(shè)備的產(chǎn)線和工藝如何調(diào)整迭代以適應(yīng)8英寸，需要大量時間進行調(diào)整。同時，因為前段時間下游產(chǎn)能需求大，6英寸不斷擴張，如果下游芯片制造廠直接切入8英寸，那之前6英寸設(shè)備可能會成為外延廠的營運負擔(dān)。

其實，國內(nèi)襯底和外延環(huán)節(jié)的產(chǎn)能和產(chǎn)出都占據(jù)了全球50%的份額，但晶圓、芯片制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能產(chǎn)出只有5%，意味著，我們外延廠銷售很大程度依賴出口，容易受制于人，國外芯片制造廠商完全接受國產(chǎn)外延設(shè)備還需要時間。

第三，則是國際科技戰(zhàn)和貿(mào)易戰(zhàn)，國際環(huán)境將會是一個比較大的障礙，阻礙高性價比的國產(chǎn)8吋設(shè)備賣到海外市場。

總的來說，目前國內(nèi)外延設(shè)備廠商，在8英寸設(shè)備的銷售上，還有很多需要克服的困難，很多需要繼續(xù)完善的地方。

Question 4：

未來碳化硅外延設(shè)備市場是否會出現(xiàn)并購事件，從而誕生國產(chǎn)龍頭。脫穎而出的企業(yè)應(yīng)該具備怎樣的潛質(zhì)？

A：從碳化硅的應(yīng)用場景持續(xù)批次爆發(fā)的前景來看，未來產(chǎn)業(yè)毫無疑問會快速發(fā)展，并成長為一個很大的市場。如今，碳化硅市場還處于發(fā)展初期，全球很多資本都開始涌進來，出現(xiàn)了很多新玩家，賽道也變得擁擠，這也是產(chǎn)業(yè)逐步成熟的過程。隨著賽道的不斷擁擠，未來一定會出現(xiàn)并購事件。可以參考光伏和LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路徑可以很容易得出這個結(jié)論。

同樣參考光伏和LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展，企業(yè)選擇正確的技術(shù)路線非常重要。技術(shù)路線選對了，未來在產(chǎn)業(yè)鏈就會有一席之地，否則就有可能被淘汰。

其實在過去幾年，歐美的碳化硅外延設(shè)備公司已經(jīng)出現(xiàn)了一些并購事件，如愛思強、維易科(Veeco)都收購了一些體量小的設(shè)備公司。國內(nèi)未來也一定會出現(xiàn)并購和洗牌。我認為，前瞻性選擇好技術(shù)路線是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，如果企業(yè)有非常強的研發(fā)能力、營運能力、資金儲備，就可以迅速占領(lǐng)市場，并把技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場優(yōu)勢，就有機會脫穎而出。

Question 5：

碳化硅市場競爭日趨激烈，產(chǎn)業(yè)鏈追求降本增效。芯三代的產(chǎn)品如何在技術(shù)上滿足客戶需求？是否可以用一些數(shù)字來闡述公司產(chǎn)品如何協(xié)助客戶實現(xiàn)降本增效？

A：碳化硅的生產(chǎn)應(yīng)用已有50年光景，但真正的發(fā)展起來也就最近幾年。背后發(fā)展的因素是加工工藝和設(shè)備的躍升，使得成本大幅下降。畢竟碳化硅材料本身的物理性能優(yōu)勢是固有的顯而易見的。

設(shè)備企業(yè)想要支持外延客戶獲得發(fā)展和成功，就一定需要從材料端、設(shè)備端出發(fā)，實現(xiàn)降本增效，為碳化硅產(chǎn)業(yè)提供更大的價值。對于我們芯三代來說，我們強調(diào)COO成本，即單片外延加工成本。目前，我們COO的成本，相比市場上其他水平設(shè)備，至少有20%-30%的優(yōu)勢，與進口設(shè)備相比，優(yōu)勢就更大了。

此外，降本增效對于設(shè)備企業(yè)來說，研發(fā)周期和速度也密切相關(guān)。越早越快研發(fā)出來，就可以越早占領(lǐng)市場，使得成本更具優(yōu)勢。芯三代是一個年輕的公司，我們的發(fā)展經(jīng)過了一個“1、2、3”的階段，“1”代表用一年時間開發(fā)第一代產(chǎn)品；“2”代表第二年已經(jīng)形成批量銷售；“3”代表我們第三年開發(fā)出8英寸的新產(chǎn)品。這樣一個速度奇跡，在很大程度上，分攤了我們的成本。

當(dāng)然，在碳化硅外延環(huán)節(jié)中，像石墨件這樣的耗材成本占比是很高的。在降低耗材成本上，我們也有很多的考慮，比如使用全國產(chǎn)的石墨件耗材，再比如同類型的設(shè)備，我們可以大幅度減少石墨件的使用數(shù)量。相較于國外垂直式設(shè)備，我們一臺設(shè)備可以減少約70個石墨件。

不僅如此，我們還跟石墨件的供應(yīng)商一起做優(yōu)化，在減少數(shù)量的同時，提升使用壽命。如此，客戶端的使用成本，就可以大大降低。

Question 6：

是否可以從技術(shù)層面闡述公司垂直機臺的工作方式？技術(shù)難點和技術(shù)優(yōu)勢分別是什么？客戶的使用反饋如何？

A：在垂直式碳化硅外延設(shè)備的不銹鋼腔體內(nèi)，托盤帶著襯底片在底部以600轉(zhuǎn)/min的速度高速旋轉(zhuǎn)，同時反應(yīng)氣體如三氯硅烷、乙烯會從頂部垂直進入，經(jīng)過模擬優(yōu)化的活塞流流場以將氣體平穩(wěn)地輸送到襯底片的表面，襯底片均勻加熱后在表面生成碳化硅薄膜。這就是其工作方式。

與之對應(yīng)，水平式設(shè)備的氣體沿著和襯底片水平的方向進入腔體，在襯底表面高溫反應(yīng)生成碳化硅薄膜。

垂直式的設(shè)備最大的技術(shù)難點是如何在高速旋轉(zhuǎn)之下，控制好溫度場和氣流場，實現(xiàn)溫度和反應(yīng)氣體在襯底表面的均勻性。垂直式的過程優(yōu)勢，是可以實現(xiàn)各路氣體和碳硅比以及加熱的分區(qū)控制，相應(yīng)的提供了實現(xiàn)均勻性的很好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，背后的技術(shù)難點很多很大。

比如，因為垂直式有高速旋轉(zhuǎn)，如何避免飛片/飛盤是一個很難克服的技術(shù)難點。有的客戶來我們公司考察設(shè)備，往往會問我們“會不會飛片？”我們芯三代也是花了一兩個月時間專項攻關(guān)，最終完美解決了這個問題。我們采用石墨電阻式加熱，能夠?qū)囟冗M行很好控制。在流場的均勻性方面，也摸索出很好很寬的工藝窗口來保證。所以從總體上解決了最大的溫場和流場的技術(shù)難點。

從結(jié)果上表現(xiàn)出來的技術(shù)優(yōu)勢則是，垂直式可以確保很低的缺陷率，這背后得益于反應(yīng)表面與頂板之間約60cm的距離，這距離比水平式（2cm）高很多。

距離短的話，頂板處于接近1600攝氏度的高溫下，會產(chǎn)生碳化硅顆粒，這是我們不希望看到的，因為顆粒掉落到外延片表面就會形成缺陷。而垂直式設(shè)備，不僅二者距離長，而且在頂板設(shè)有水冷，頂板低溫導(dǎo)致其基本不會產(chǎn)生顆粒物。我們實驗室用了兩年的設(shè)備，頂板上也是干干凈凈的，沒有雜質(zhì)。

這些決定了我們設(shè)備的低缺陷率的技術(shù)優(yōu)勢。

還有一點就是維護周期長。剛剛提到的顆粒物積累到一定程度，就需要打開腔體進行清潔。水平式的需要經(jīng)常打開腔體進行清洗和更換。我們垂直式設(shè)備的維護周期大概是水平式的3-4倍，因此產(chǎn)能也會更高。

如今，我們的客戶數(shù)量在不斷提高，客戶的重復(fù)訂單也在不斷涌現(xiàn)。這些都從側(cè)面說明了我們設(shè)備的優(yōu)勢。

Question 7：

隨著8英寸碳化硅外延設(shè)備優(yōu)勢不斷凸顯，公司是否有迅速占領(lǐng)市場并穩(wěn)定布局的戰(zhàn)略？如何與客戶深度綁定？在技術(shù)服務(wù)層面，公司有何差異化？

A：我們芯三代是國內(nèi)第一家真正做出8英寸碳化硅外延設(shè)備的企業(yè)，我們與客戶一起開發(fā)8英寸工藝，一起跑批量訂單，送樣認證。在這些方面已經(jīng)占據(jù)先手，與客戶也進行了深度合作。

我們已經(jīng)進入到了8英寸設(shè)備的下一階段，從無到有的問題解決之后，我們正在協(xié)助客戶，讓整個生產(chǎn)水平向6英寸靠近。我們希望提高效率，降低每個環(huán)節(jié)的成本，包括零部件耗材成本，比如托盤，我們希望提高性能的同時，提高壽命和穩(wěn)定性，也提高產(chǎn)能。這些也是我們與國內(nèi)其他設(shè)備廠商的差異化。

在服務(wù)層面，我們會多聽客戶研發(fā)部門、生產(chǎn)部門的需求，做到快速反饋，在一兩天內(nèi)啟動和進行技術(shù)評估和迭代更新。

Question 8：

未來，芯三代的產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力是什么？公司在技術(shù)突破上有什么新的規(guī)劃？

A：成立之初，我們就利用創(chuàng)業(yè)團隊的技術(shù)和管理能力等一系列經(jīng)驗優(yōu)勢，為半導(dǎo)體國產(chǎn)化做貢獻。未來，在成本方面，我們會走多片機路線。垂直式結(jié)構(gòu)天然利于多片機的建設(shè)，我們已經(jīng)著手這方面的研發(fā)。不久的將來就會有新產(chǎn)品面世。這一定是一個革命式的產(chǎn)品。

此外，在外延生產(chǎn)環(huán)節(jié)，我們還要提高穩(wěn)定性，減少人工干預(yù)，實現(xiàn)自動化。如今我們已經(jīng)跟一些關(guān)鍵客戶，做一些關(guān)鍵的工藝革新，敬請期待我們的好消息。

寫在后面：

當(dāng)前國內(nèi)碳化硅正在快速降本當(dāng)中，6英寸為例，碳化硅外延環(huán)節(jié)當(dāng)前在晶圓制造中的成本占比仍約為21%左右，如果碳化硅的價格需要再進一步下跌，外延環(huán)節(jié)的降本仍將是重中之重。而降本首當(dāng)其沖的便是設(shè)備成本攤銷。

此前在6英寸市場，水平單片機由于機臺穩(wěn)定性高，附加成本支出低，操作簡單，被認為是最適合規(guī)模量產(chǎn)的機臺，但最大的問題在于該類型機臺的單臺實際年產(chǎn)出僅0.4萬片，如果外延企業(yè)需要將單機產(chǎn)出調(diào)整放大來攤薄單片成本，垂直機臺或其他更大產(chǎn)出的技術(shù)路線會成為各家外延企業(yè)的關(guān)注重點。

來源：渾璞投資