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三、上游分析

碳化硅是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。近年來，在高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展起來的超細(xì)碳化硅粉體制備的方法，主要歸為三種：固相法、液相法、氣相法。

1.硬脆材料的研磨機(jī)理

是對硬脆材料進(jìn)行研磨，磨料對其具有滾軋作用或微切削作用。磨粒作用于有凹凸和裂紋的表面上時，隨著研磨加工的進(jìn)行，在研磨載荷的作用下，部分磨粒被壓入工件，并用露出的尖端劃刻工件的表面進(jìn)行微切削加工。另一部分磨粒在工件和研磨盤之間進(jìn)行滾動而產(chǎn)生滾軋作用，使工件的表面形成微裂紋，裂紋延伸使工件表面形成脆性碎裂的切屑，從而達(dá)到表面去除的目的。

2.碳化硅的拋光加工

目前碳化硅的拋光方法主要有：機(jī)械拋光、磁流變拋光、化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）、電化學(xué)拋光（ECMP）、催化劑輔助拋光或催化輔助刻蝕（CACP/CARE）、摩擦化學(xué)拋光（TCP，又稱無磨料拋光）和等離子輔助拋光（PAP）等。其中，化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）技術(shù)是目前半導(dǎo)體加工的重要手段，也是目前能將單晶硅表面加工到原子級光滑最有效的工藝方法，是能在加工過程中同時實現(xiàn)局部和全局平坦化的唯一實用技術(shù)。

3.單晶片

碳化硅晶片是以高純硅粉和高純碳粉作為原材料，采用物理氣相傳輸法（PVT）生長碳化硅晶體，加工制成碳化硅晶片。2018年國內(nèi)碳化硅單晶片產(chǎn)能超過19萬片，行業(yè)產(chǎn)量約10.45萬片，隨著下游市場的需求不斷擴(kuò)大，預(yù)計在2021年行業(yè)產(chǎn)量可達(dá)18.93萬片。

碳化硅晶體通常用Lely法制造，國際主流產(chǎn)品正從4英寸向6英寸過渡，且已經(jīng)開發(fā)出8英寸導(dǎo)電型襯底產(chǎn)品，國內(nèi)襯底以4英寸為主。由于現(xiàn)有的6英寸的硅晶圓產(chǎn)線可以升級改造用于生產(chǎn)SiC器件，所以6英寸SiC襯底的高市占率將維持較長時間。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.外延材料

碳化硅外延片，是指在碳化硅襯底上生長了一層有一定要求的、與襯底晶相同的單晶薄膜（外延層）的碳化硅片。在器件制備方面，由于材料的特殊性，器件過程的加工和硅不同的是，采用了高溫的工藝，包括高溫離子注入、高溫氧化以及高溫退火工藝。通常用化學(xué)氣相沉積（CVD）方法制造，根據(jù)不同的摻雜類型，分為n型、p型外延片。國內(nèi)瀚天天成、東莞天域已能提供4寸/6寸SiC外延片。