材料和裝備的企業感知更為強烈！

以外延環節為例，在去年頭部企業瀚天天成就已對外宣布公司實現8英寸外延技術的突破，已具備量產能力。東莞天域也在去年發布了8英寸的樣片，宣布2025年首條8英寸外延產線投產。

在設備端，以芯三代為例，他們的垂直腔6-8英寸兼容的設備機臺在去年底迎來了大幅度的訂單增長，客戶企業選擇用芯三代的垂直腔設備調試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行總監韓躍斌先生，據韓躍斌稱，公司目前助力8英寸量產的設備具備以下優勢：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，無輻射風險；6.生長高壓厚膜優勢較為明顯。

接下來跟我們的鏡頭一起了解一下芯三代：

Question 1：

據InSemi數據，國內碳化硅外延產能增長迅速，您覺得在如此大背景下，國產碳化硅外延設備應該如何抓住這波機遇？

A：如您所講，碳化硅外延產能在去年有超過200%的增長，未來幾年的增長也會超100%，前景可觀。據我所了解的數據，國產碳化硅外延設備在過去幾年市場份額逐年上升。2021年及之前，國外碳化硅外延設備占據主導地位。到2022年，國產設備和國外設備在市場占比上已經平分秋色。去年，國產設備已經占據7成市場份額。數據顯示，國產設備在國內已經抓住這波機遇壯大了自己，為未來幾年國產碳化硅外延產能超100%的增長打下了設備基礎。

國產設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逐步得到解決。未來，設備企業要抓住這波機遇，需要進行另一層博弈，即國產設備廠商自己練好內功，加快迭代，進一步鞏固和擴大優勢。

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

在此基礎上，國產設備廠商需要大力進行技術創新，增強國產設備競爭力，類似于集成電路產業發展的“摩爾定律”，我認為碳化硅行業的發展也需要一些顛覆性或者至少是突破性的技術進步，比如用什么方法解決一直以來行業頭疼的濃度漂移問題。

對于國產設備來說，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，企業要拿到更多市場，需要著眼全球，拿到更多實實在在的發展紅利。

Question 2：

國內碳化硅外延設備當前處于怎樣的競爭格局？

A：第一，國產碳化硅外延設備，與海外設備比較，已經逐步取得優勢。

第二，國內的碳化硅外延設備主要以水平式技術路線為主，垂直氣流設備目前只有芯三代一家能做出來。從技術難易程度來說，水平設備相對容易。因此，技術因素造就了一種競爭態勢，即十幾家國產設備企業中，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，垂直設備優勢多、潛力大。比如維護周期長，缺陷率低等。市場已經發展到8英寸階段，垂直設備外延生長濃度穩定性高，工程師干預少，容易實現自動化，物理機理決定了垂直式氣流做多片機成功的幾率更大。從未來的競爭態勢來說垂直式更有優勢。

未來，垂直式外延設備一定會占據更大的市場份額。

Question 3：

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

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，當下8英寸剛解決了有和無的問題，運行成本和穩定性問題有待優化解決。與之不同，6英寸已經實現從耗材到生產工藝流程的全面優化。

第二，已有適配6英寸工藝、設備的產線和工藝如何調整迭代以適應8英寸，需要大量時間進行調整。同時，因為前段時間下游產能需求大，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英寸設備可能會成為外延廠的營運負擔。

其實，國內襯底和外延環節的產能和產出都占據了全球50%的份額，但晶圓、芯片制造環節產能產出只有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外延設備還需要時間。

第三，則是國際科技戰和貿易戰，國際環境將會是一個比較大的障礙，阻礙高性價比的國產8吋設備賣到海外市場。

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

Question 4：

未來碳化硅外延設備市場是否會出現并購事件，從而誕生國產龍頭。脫穎而出的企業應該具備怎樣的潛質？

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

同樣參考光伏和LED產業發展，企業選擇正確的技術路線非常重要。技術路線選對了，未來在產業鏈就會有一席之地，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備公司已經出現了一些并購事件，如愛思強、維易科(Veeco)都收購了一些體量小的設備公司。國內未來也一定會出現并購和洗牌。我認為，前瞻性選擇好技術路線是基礎，在此基礎上，如果企業有非常強的研發能力、營運能力、資金儲備，就可以迅速占領市場，并把技術優勢轉化為市場優勢，就有機會脫穎而出。

Question 5：

碳化硅市場競爭日趨激烈，產業鏈追求降本增效。芯三代的產品如何在技術上滿足客戶需求？是否可以用一些數字來闡述公司產品如何協助客戶實現降本增效？

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

設備企業想要支持外延客戶獲得發展和成功，就一定需要從材料端、設備端出發，實現降本增效，為碳化硅產業提供更大的價值。對于我們芯三代來說，我們強調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備，至少有20%-30%的優勢，與進口設備相比，優勢就更大了。

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

當然，在碳化硅外延環節中，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，比如使用全國產的石墨件耗材，再比如同類型的設備，我們可以大幅度減少石墨件的使用數量。相較于國外垂直式設備，我們一臺設備可以減少約70個石墨件。

不僅如此，我們還跟石墨件的供應商一起做優化，在減少數量的同時，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：

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

A：在垂直式碳化硅外延設備的不銹鋼腔體內，托盤帶著襯底片在底部以600轉/min的速度高速旋轉，同時反應氣體如三氯硅烷、乙烯會從頂部垂直進入，經過模擬優化的活塞流流場以將氣體平穩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，水平式設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生成碳化硅薄膜。

垂直式的設備最大的技術難點是如何在高速旋轉之下，控制好溫度場和氣流場，實現溫度和反應氣體在襯底表面的均勻性。垂直式的過程優勢，是可以實現各路氣體和碳硅比以及加熱的分區控制，相應的提供了實現均勻性的很好的基礎。當然，背后的技術難點很多很大。

比如，因為垂直式有高速旋轉，如何避免飛片/飛盤是一個很難克服的技術難點。有的客戶來我們公司考察設備，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，最終完美解決了這個問題。我們采用石墨電阻式加熱，能夠對溫度進行很好控制。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難點。

從結果上表現出來的技術優勢則是，垂直式可以確保很低的缺陷率，這背后得益于反應表面與頂板之間約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。而垂直式設備，不僅二者距離長，而且在頂板設有水冷，頂板低溫導致其基本不會產生顆粒物。我們實驗室用了兩年的設備，頂板上也是干干凈凈的，沒有雜質。

這些決定了我們設備的低缺陷率的技術優勢。

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。水平式的需要經常打開腔體進行清洗和更換。我們垂直式設備的維護周期大概是水平式的3-4倍，因此產能也會更高。

如今，我們的客戶數量在不斷提高，客戶的重復訂單也在不斷涌現。這些都從側面說明了我們設備的優勢。

Question 7：

隨著8英寸碳化硅外延設備優勢不斷凸顯，公司是否有迅速占領市場并穩定布局的戰略？如何與客戶深度綁定？在技術服務層面，公司有何差異化？

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

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

在服務層面，我們會多聽客戶研發部門、生產部門的需求，做到快速反饋，在一兩天內啟動和進行技術評估和迭代更新。

Question 8：

未來，芯三代的產業發展動力是什么？公司在技術突破上有什么新的規劃？

A：成立之初，我們就利用創業團隊的技術和管理能力等一系列經驗優勢，為半導體國產化做貢獻。未來，在成本方面，我們會走多片機路線。垂直式結構天然利于多片機的建設，我們已經著手這方面的研發。不久的將來就會有新產品面世。這一定是一個革命式的產品。

此外，在外延生產環節，我們還要提高穩定性，減少人工干預，實現自動化。如今我們已經跟一些關鍵客戶，做一些關鍵的工藝革新，敬請期待我們的好消息。

寫在后面：

當前國內碳化硅正在快速降本當中，6英寸為例，碳化硅外延環節當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，外延環節的降本仍將是重中之重。而降本首當其沖的便是設備成本攤銷。

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

來源：渾璞投資