我們平時常用的磨料有這幾大種類： 一：氧化鋁系①棕剛玉：特性是硬度高，韌性大，價格便宜，一般應用于工業材料。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??②白剛玉：特性是硬度比棕剛玉高，韌性比棕剛玉低，一般應用于碳鋼、合金銅、銅等上面。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ③單晶剛玉：顆粒呈球狀，硬度和韌性比白剛玉高，應用于不銹鋼等強度高，韌性大的材料。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ④鉻剛玉：韌性比白剛玉高，磨削光潔度好，應用于儀表。量具及低粗糙度表面。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ⑤微晶剛玉：磨粒由微小晶體組成，強度高，應用于不銹鋼和特種球墨鑄鐵等 二：碳化物系①黑碳化硅：硬度比白剛玉高，韌性而鋒利，應用于鑄鐵，黃銅。鋁和非金屬材料。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ②綠碳化硅：硬度僅次于碳化硼和金剛石，應用于硬質合金，硬鉻，寶石，陶瓷，玻璃等。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ③碳化硼：硬度僅次于金剛石，耐磨性好，應用于硬質合金，硬鉻，人造寶石等。 三：金剛石系①人造金剛石：硬度高，比天然金剛石稍脆，表面粗糙 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ②天然金剛石：硬度最高，價格昂貴 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 兩者皆可應用于硬質合金，人造寶石，光學玻璃等硬脆材料。 四：氮化硼：硬度僅次于金剛石應用于韌性材料，脆性材料均可磨。

磨料磨具，是磨料和磨具的統稱，包括磨料產品和磨具產品。 磨料磨具素有工業牙齒的美稱。在磨削時常用磨料或磨具作為磨削工具對需加工的零件進行機械加工，而達到一定的技術要求。其中磨料產品主要分為剛玉磨料和碳化硅磨料兩大類 1、棕剛玉磨料，主要成分是Al2O3，具有硬度中等，韌性大，顆粒鋒銳，價格比較低廉，適合加工抗張強度高的金屬。微晶剛玉磨料和黑剛玉磨料都是其派生品種。 2、白剛玉磨料，其硬度略高于棕剛玉，但韌性較差，磨削時易切入工件，自銳性好，發熱量較小，磨削能力強，效率高。鉻剛玉磨料是其派生品種。 3、單晶剛玉磨料，其顆粒是由單一晶體組成，并具有良好的多棱切削刃，較高的硬度和韌性、磨削能力強，磨削發熱量少，缺點是生產成本較高，產量較低，所以價格比較高。鋯剛玉磨料也是晶體化合物，硬度略低，晶體尺寸較細，耐磨性能好。 4、黑碳化硅磨料、綠碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、鈰碳化硅磨料等，屬于碳化硅磨料，主要成份是碳化硅SiC，硬度高，脆性大，磨粒鋒利，導熱性較好，耐磨性較強，比較適合加工硬脆的金屬及非金屬產品。 東莞市中微力合半導體科技有限公司成立于2014年11月，公司專注于研磨的研發，生產，銷售與服務。目前應用領域有第三代半導體碳化硅晶圓襯底，藍寶石襯底及窗口片，陶瓷，單晶硅，玻璃，太陽能基板等基材的粗磨，中磨，精磨和高精度拋光產品。公司以粉體微觀整形和粉體復合改性角度和對產品進行研發設計，顛覆傳統的化學配方復合設計材料，產品拋光效率和性能處于世界先進水平。歡迎新老客戶來電咨詢?。?！

化合物半導體襯底材料研究報告 在整個半導體產業鏈中，半導體材料處于上游，中游為各類半導體元件，下游應用包括消費電子、通信、新能源、電力、交通等行業。隨著近年第二、三代化合物半導體借助其獨特的物理特性實現更廣泛的應用，其上游襯底材料砷化鎵、碳化硅、氮化鎵愈發得到國內重視，本篇研究報告將就這三類襯底材料進行重點介紹。 ? 一、化合物半導體材料概述化合物半導體是指兩種或兩種以上元素形成的半導體材料，按照元素數量可以分為二元化合物、三元化合物、四元化合物等，二元化合物半導體按照組成元素在化學元素周期表中的位置還可分為 III-V 族、IV-IV 族、II-VI族等。目前，以砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為代表的化合物半導體材料已經成為繼硅之后發展最快、應用最廣、產量最大的半導體材料。（一）發展階段 半導體襯底材料領域共經歷三個發展階段： 第一階段是20世紀50年代起，以硅Si為代表的第一代半導體材料制成的二極管和晶體管取代了電子管，主要應用于低壓、低頻、低功率晶體管和探測器中，如電腦 CPU、GPU、內存、手機的SoC等器件，引發以集成電路為核心的微電子產業的迅速發展。但是硅材料的物理性質限制了其在光電子和高頻電子器件上的應用，如其間接帶隙的特點決定了它不能獲得高的電光轉換效率，且其帶隙寬度較窄（1.12 eV）、飽和電子遷移率較低（1450 cm2/V·s），不利于研制高頻和高功率電子器件。 第二階段是20世紀90年代開始，隨著半導體產業的發展，硅材料的物理瓶頸日益突出，以砷化鎵GaAs、磷化銦InP為代表的第二代半導體材料嶄露頭角，相關器件制備技術逐漸成熟，使半導體材料進入光電子領域。GaAs良好的光學性能使得其在光學器件中廣泛應用，也應用在需要高速器件的特殊場合，是4G時代的大部分通信設備的材料，如毫米波器件、發光器件、衛星通訊、移動通訊、光通訊、GPS導航等。但是禁帶寬度（禁帶寬度反映了價電子被束縛強弱程度，直接決定著器件的耐壓和最高工作溫度）不夠大、擊穿電場較低，限制了其在高溫高頻和高功率器件領域的應用，且砷有毒。 第三階段是近年來，以碳化硅SiC、氮化鎵GaN為代表的第三代半導體材料，在禁帶寬度、擊穿電場強度、飽和電子漂移速率、熱導率以及抗輻射等關鍵參數方面具有顯著優勢，進一步滿足了現代工業對高功率、高電壓、高頻率的需求，作為5G時代的主要材料，用于高溫、高頻、抗輻射、大功率器件; 藍、綠、紫光二極管、半導體激光器等。 （二）材料性能 三代半導體材料比對 ? （三）主要應用 目前全球95%以上的芯片和器件是以硅作為基底材料，由于硅材料具有極大的成本優勢，未來在各類分立器件和集成電路領域硅仍將占據主導地位，但是化合物半導體材料獨特的物理特性優勢，賦予其在射頻、光電子、功率器件等領域的獨特性能優勢。 ? 二、砷化鎵（GaAs）-第二代半導體材料 （一）材料種類 根據電阻的不同，砷化鎵材料可以分為半導體型和半絕緣型。半絕緣型砷化鎵襯底由于電阻率較高、高頻性能好，可制作 MESFET、HEMT 和 HBT 結構的電路，主要用于雷達、衛星電視廣播、微波及毫米波通信、無線通信（以手機為代表）及光纖通信等領域，主要用來制作手機中的 PA 元件，在高頻功率放大器市場上占據 85%的市場份額。半導體型砷化鎵單晶占整個 GaAs 市場的 60%左右,主要應用在 LED 和 VCSEL（垂直共振腔表面發射激光器）等光電子器件。 （二）生產流程砷化鎵單晶片生產過程可分為：1、多晶清洗：砷化鎵多晶放入氨水、雙氧水及純水配置的混合液中，在清洗槽內用水進行清洗；用超聲波平振蕩機振洗，去除表面的雜質，然后用甲醇脫水；PBN 坩堝清洗與多晶清洗過程相同。2、單晶生長：清洗后的砷化鎵多晶放入PBN坩堝內，將坩堝放入石英管內后用真空泵對石英管抽真空，密封后外部包裹石英棉（保溫）裝入單晶爐中，使晶體在單晶爐內完成生長，長成單晶晶棒。3、脫模：單晶生長結束后，單晶爐進行降溫，降至常溫后用開管鋸將石英管切開，將結為一體的 PBN 坩堝和砷化鎵晶體分離后，取出砷化鎵晶體。4、晶體加工：取出的砷化鎵晶棒利用帶鋸切除尾蓋，外圓磨床磨外圓，利用內圓鋸取測試樣片，根據測試樣片判斷晶體的好壞。5、晶體切片：砷化鎵晶棒在多線切割機上切成一定厚度的晶片，切割時采用水基溶液和切割粉降溫處理。切割完成后將晶片沖洗，浸泡酒精后風干。6、晶片研磨：對清洗槽中晶片表面采用氨水、雙氧水和純水混合液進行預清洗，清洗晶片表面雜質顆粒，使表面更潔凈；然后利用研磨機晶片進行研磨，去除晶片損傷層，保證厚度一致性。7、晶片拋光：研磨后的晶片放入拋光機，在拋光液的作用下濕法拋光，使表面達到精細的鏡面，隨后在清洗槽中采用氨水、雙氧水和純水混合液進行表面清洗，后用甩干機進行脫水甩干。 8、晶片清洗：用氨水、雙氧水和純水混合液對晶片進行清洗，去除前道工序加工后晶片表面殘留的塵埃及化學殘留物，干燥后的晶片檢驗合格后包裝為成品。 （三）單晶生長工藝 從20世紀50年代開始，就已經開發出了多種砷化鎵單晶生長方法。目前主流的工業化生長工藝包括：液封直拉法（LEC）、水平布里奇曼法（HB）、垂直布里奇曼法（VB）以及垂直梯度凝固法（VGF）等。 ? （四）全球競爭格局化合物半導體因為行業整體規模較小，非標準化程度高，以代工模式為主。歐美主導砷化鎵產業鏈，中國臺灣廠商壟斷代工。日本的住友、德國的Freiberger和美國的AXT三家合計約占全球半絕緣型襯底90%的市場份額。受襯底尺寸限制，目前的生產線以4 英寸和6英寸晶圓為主，部分企業也開始導入8英寸產線，但還沒有形成主流。由于砷化鎵是以 Emitterbase-Collector垂直結構為主，晶體管數量只在百顆數量級；而硅晶圓是 Source Gate Drain的平面設計，晶體管數量達到數千萬數量級，所以砷化鎵在制程研發上并沒有像硅晶圓代工行業那樣明顯的優勢。 住友是全球半絕緣型砷化鎵單晶片水平最高的公司，以VB法生產砷化鎵為主，能夠量產4寸和6寸單晶片；德國Freiberger主要以VGF、LEC法生產2到6英寸砷化鎵襯底，產品全部用于微電子領域；美國AXT產品中一半用于LED，一半用作微電子襯底。國內供應商砷化鎵襯底主要用于LED芯片，少數公司如云南鍺業用于射頻的砷化鎵襯底逐漸放量。 國內廠商 ? 三、碳化硅（SiC）-第三代半導體材料 SiC材料作為襯底已實現規?；瘧?，經過外延生長、器件制造等環節，可制成碳化硅基功率器件和微波射頻器件，在碳化硅芯片成本結構中 60%-70%是襯底和外延片，其中襯底約占 40%-50%,是第三代半導體產業發展的重要基礎材料。 （一）產品類別 ? 碳化硅晶片作為半導體襯底材料，根據電阻率不同，可分為導電型和半絕緣型。其中，導電型碳化硅晶片主要應用于制造耐高溫、耐高壓的功率器件，在新能源汽車、光伏發電、軌道交通、智能電網、航空航天等領域應用多，市場規模較大；半絕緣型碳化硅襯底主要應用于微波射頻器件等領域，如5G通訊、雷達等，隨著 5G 通訊網絡的加速建設，市場需求提升較為明顯。 （二）工藝流程 SiC襯底主要制備過程大致分為兩步：第一步SiC粉料（高純硅粉和高純碳粉）在單晶爐中經過高溫升華之后在單晶爐中形成SiC晶錠；第二步通過對SiC晶錠進行粗加工、切割、研磨、拋光，得到透明或半透明、無損傷層、低粗糙度的SiC晶片（即SiC襯底）。（1）原料合成。將高純硅粉和高純碳粉按一定配比混合，在2,000℃以上的高溫下反應合成碳化硅顆粒。再經過破碎、清洗等工序，制得滿足晶體生長要求的高純度碳化硅微粉原料。（2）晶體生長。以高純度碳化硅微粉為原料，使用晶體生長爐，采用物理氣相傳輸法（PVT法）或高溫化學氣相沉積法（HTCVD）生長碳化硅晶體。如PVT法將高純碳化硅微粉和籽晶分別置于單晶生長爐內圓柱狀密閉的石墨坩堝下部和頂部，通過電磁感應將坩堝加熱至 2,000℃以上，控制籽晶處溫度略低于下部微粉處，在坩堝內形成軸向溫度梯度。碳化硅微粉在高溫下升華形成氣相的 Si2C、SiC2、Si 等物質，在溫度梯度驅動下到達溫度較低的籽晶處，并在其上結晶形成圓柱狀碳化硅晶錠。（3）晶錠加工。將制得的碳化硅晶錠使用 X 射線單晶定向儀進行定向，之后磨平、滾磨，加工成標準直徑尺寸的碳化硅晶體。（4）晶體切割。使用多線切割設備，將碳化硅晶體切割成厚度不超過1mm 的薄片。（5）晶片研磨。通過不同顆粒粒徑的金剛石研磨液將晶片研磨到所需的平整度和粗糙度。（6）晶片拋光。通過機械拋光和化學機械拋光方法得到表面無損傷的碳化硅拋光片。（7）晶片檢測。使用光學顯微鏡、 X 射線衍射儀、原子力顯微鏡、非接觸電阻率測試儀、表面平整度測試儀、表面缺陷綜合測試儀等儀器設備，檢測碳化硅晶片的微管密度、結晶質量、表面粗糙度、電阻率、翹曲度、彎曲度、厚度變化、表面劃痕等各項參數指標，據此判定晶片的質量等級。 （8）晶片清洗。以清洗藥劑和純水對碳化硅拋光片進行清洗處理，去除拋光片上殘留的拋光液等表面沾污物，再通過超高純氮氣和甩干機將晶片吹干、甩干；將晶片在超凈室封裝在潔凈片盒內，形成可供下游即開即用的碳化硅晶片。 （三）關鍵技術晶片尺寸越大，對應晶體的生長與加工技術難度越大，而下游器件的制造效率越高、單位成本越低。目前國際碳化硅晶片廠商主要提供4英寸至6英寸碳化硅晶片， CREE、 II-VI 等國際龍頭企業已開始投資建設8英寸碳化硅晶片生產線。碳化硅襯底制造的核心關鍵技術點包括電子級高純粉料合成與提純技術、數字仿真技術、單晶生長技術、單晶加工（切拋磨）技術。碳化硅襯底配方改進困難、晶體生長緩慢、成品良品率低。 1.高純粉料 高純碳粉是生長高質量SiC晶體的基礎，尤其對半絕緣型SiC晶體生長有至關重要的影響，涉及到制備技術、合成技術和提純技術。其中高純度碳粉提純對工藝要求極高，而合成涉及到的配方技術需要長時間的摸索和積累。 2.數字仿真技術 碳化硅晶體制作中的數字仿真 ? 單晶生長溫度在2350-2500度，由于爐內溫度不可測量，通過高精度數字仿真技術可以節約大量的研發時間和成本，仿真水平的高低也直接代表單晶企業的核心技術能力。3.單晶生長技術 單晶生長緩慢是碳化硅襯底成本高居不下的重要原因。目前Cree和國內主流廠家都采用PVT物理氣相傳輸法。由于碳化硅晶體生長速度遠慢于硅晶體，8寸硅晶圓2-3天可以生長至1-2米，而碳化硅4寸晶圓一周只能生長2-6cm。影響晶體生長的一個重要因素是籽晶繁殖，籽晶是和碳化硅單晶晶體具有相同晶體結構的“種子”晶片，是晶體生長之源，晶體生長附著凝結于仔晶之上。籽晶生長是碳化硅制備的核心技術，也是評判所有碳化硅襯底企業的核心技術之一，籽晶一般不對外銷售。 碳化硅單晶生長工藝 ? 4.單晶加工技術 由于碳化硅硬度非常高且脆性高，使得打磨、切割、拋光都耗時長且良品率低。硅片切割只用幾小時，而6寸碳化硅片切割要上百小時。 ? （四）國內襯底價格和趨勢 目前市場4英寸碳化硅襯底比較成熟，良率較高，同時價格較低，而6英寸襯底價格由于供給少和成片良率低，價格遠遠高于4寸片。未來推動碳化硅襯底成本降低的三大驅動力：工藝和設備改進以加快長晶速度；缺陷控制改進提升良率；設計改進降低使用器件的襯底使用面積。 國內碳化硅襯底價格及趨勢 （五）全球競爭格局 目前SiC晶片市場主要由美、歐、日主導，中國企業開始嶄露頭角。據Yole預測，2017-2023年，SiC的復合年增長率將達到31%，2023年達到約15億美元市場規模。根據半導體時代產業數據中心《2020年中國第三代半導體碳化硅晶片行業分析報告》數據，2020上半年全球半導體SiC晶片市場中，美國CREE出貨量占據全球45%；歐洲企業在SiC器件的設計開發領域較強，主要企業有Siltronic、意法半導體、IQE、英飛凌等；日本的技術力量雄厚，產業鏈完整，代表企業有松下、羅姆、住友電氣、三菱

又一GaN項目封頂，總投資12.25億元！ 據中安在線7月6日報道，安徽省一GaN項目近期封頂，項目總投資超12億元，年產1.5億只芯片/模組。 6月29日，東科半導體GaN項目標準化廠房一期1棟廠房第一區段主體結構封頂。6月24日，該項目2#宿舍樓屋面也已封頂。 ? 據介紹，該項目總用地面積約3.4萬平方米，一期面積約3萬平方米，包括1#廠房、2#宿舍樓、4#消防水池、5#氣站。 2020年10月17日，該項目集中開工，總投資為12.25億元，主要建設標準GMP潔凈廠房、辦公樓、研發樓等，新增2條GaN超高頻AC/DC電源管理芯片封裝線、2條GaN應用模組封裝線，年產1億只超高頻AC/DC電源管理芯片，5000萬只GaN電源模組。 ? 東科半導體創立于2009年10月，據該公司副總經理楊偉真介紹，2019年公司營收為1.4億元，2020年達到2億元。目前，東科半導體已擁有12條封裝生產線同時運作，芯片月產量達到1億片。 在GaN方面， 2016年，東科半導體開始研發GaN芯片應用。2020年1月合封GaN芯片成功流片。2020年5月發布新品模組，進入小批試產環節。2021年東科正式量產該成品，一顆合封芯片可實現初級側兩到三顆芯片的功能。 此外，去年以來，東科半導體也在同步融資，推動GaN項目。2020年3月，毅達資本領投東科半導體，此次融資將主要用于GaN芯片量產、同步整流芯片品質提升及擴產。2021年2月，深圳市英源電源技術有限公司也入股東科半導體，其持股比例為1.3574%。 ? ? ?

重磅！100億上市公司宣布建6寸碳化硅線 昨晚，上市公司英唐智控發布重磅消息，將建6英寸碳化硅生產線。行業人士猜測，這可能就是深圳國資布局的IDM項目。 此外，英唐智控已收購碳化硅企業上海芯石，并將借助英唐微電子改建碳化硅生產線。 根據公告，7月9日，英唐智控與Hulu半導體綜合投資公司簽訂合作協議，HuLu公司將協助英唐智控在國內籌建 6英寸碳化硅生產線，包括提供產線建設、設備選型規劃、產品需求及工藝技術支持等內容。 ? 英唐智控成立于2001年，主營業務為電子元器件分銷，近年來通過收購，介入半導體元件、集成電路以及其他電子零部件生產領域。 2020年英唐智控營收為104.2億元，同比下降12.8%；實現歸母凈利潤2.7億元，同比增長841.5%；其中，電子元器件產品（分銷）營收約為101.16億元，占比超過97%。 而Hulu是一家在美國加州公司，于2020年12月22日注冊成立，該公司的注冊代理人是Kelly Zhang，其主要業務涉及半導體企業的合并、分割、轉讓；半導體制造裝置、工廠設備相關投資進出口。 前段時間，手握4萬億資產的深圳國資布局了2個碳化硅項目，包括一個22億元的SiC襯底和外延片項目，以及一個碳化硅IDM項目（.點這里.）。深圳國資的第三代半導體產業集群IDM項目是深圳市2021年重大項目計劃。 據了解，深圳國資已控股英唐智控，IDM項目很可能由英唐智控來實施。 據介紹，2018年10月9日，英唐智控公告，通過非公開發行引入賽格集團。賽格集團獲得不低于2.64億股數量的股票，股份比例約為20.63%，并一躍成為英唐智控第一大股東。而賽格集團為深圳國資委控股企業。 ? 據“三代半風向”了解，英唐智控對碳化硅半導體早有布局。 2019年以來，英唐智控就確立了打造第三代半導體研發、制造及銷售的全產業鏈條的發展目標。 2020年10月20日，在完成收購英唐微電子后，英唐智控董事長胡慶周就提出將主要圍繞第三代半導體SiC產品進行產線建設。 2021月16日，英唐智控發布公告稱，公司與上海芯石簽訂了《認購協議》，以6928.7925萬元認購上海芯石非公開發行的284.55萬股股份。交易完成后，英唐智控持有上海芯石689.82萬股，占其總股本的40%，為第一大股東。 ? 上海芯石成立于2008年11月27日，已經實現了SiC-SBD產品的批量銷售，并正在進行SiC-MOSFET產品的開發。2020年度前三季度，上海芯石營收為3261.43 萬元，凈利潤224.32萬元。 英唐智控表示，參股上海芯石后，企業將持續圍繞第三代半導體打造從設計、制造到銷售的全產業鏈條，逐步形成架構獨立，分工明確，但又高度協作的半導體設計、半導體制造、半導體分銷三大事業群體。 英唐智控此前還表示，他們計劃將目前英唐微的6英寸硅基生產線部分改造為第三代半導體測試、生產線。在英唐微技術現有生產線第一階段改造完成后，公司將擁有完全自主的 SiC器件生產能力。 ?

隨著第三代半導體要被納入「十四五」計劃，現在市場對于第三代半導體可謂是關注度極高，那么究竟國內第三代半導體的情況如何，我整理了下手中的一些材料，今天和大家一起分享下其中的碳化硅，我想這對于接下來參與是有價值的。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 01 什么是第三代半導體？ 第三代半導體以碳化硅以及氮化鎵為代表，則可應用在更高階的高壓功率元件以及高頻通訊元件領域。主要應用：高溫、高頻、抗輻射、大功率器件；藍、綠、紫光二極管、半導體激光器 更優的電子遷移率、帶隙、擊穿電壓、高頻、高溫特性。 ? 02 第三代半導體分類碳化硅以及氮化鎵雖然同為第三代半導體材料，但應用略有不同，氮化鎵主要用在中壓領域約600伏特的產品，一部分會與硅材料的市場重疊，但氮化鎵有很好的移動性，適用在頻率高的產品，此特性在基地臺、5G等高速產品就會很有優勢； 而碳化硅則可以用在更高壓，如上千伏的產品，包括電動車用、高鐵或工業用途，具有很好的耐高溫以及高壓特性。 也因如此，以碳化硅晶圓為例，市場更看好其在車用市場的應用，包括充電樁、新能源車以及馬達驅動等領域。 03 碳化硅材料市場現狀 目前SiC晶片（包括照明用SiC）市場主要由美、歐、日主導，其中Cree在2018年占比超過62%，加上II-VI、Si-Crystal后市場份額達到90%，所以目前，美、歐、日廠商在全球碳化硅產業中較為領先，其中美國廠商占據主導地位。并非說國內彎道超車，人家也玩得很好。 ? 04 碳化硅產業鏈 在制程上，大部分設備不傳統硅生產線相同，但由亍碳化硅具有硬度高等特性，需要一些特殊的生產設備，如高溫離子注入機、碳膜濺射儀、量產型高溫退火爐等，其中是否具備高溫離子注入機是衡量碳化硅生產線的一個重要標準。SiC器件價值鏈可分為襯底——外延——晶囿——器件，其中襯底所占的成本最高為50%。主要原因單晶生長緩慢丏品質丌夠穩定，并且這也使得是SiC價格高，沒有得到廣泛的推廣。半導電型SiC襯底以n型襯底為主，主要用亍外延GaN基LED等光電子器件、SiC基電力電子器件等，半絕緣型SiC襯底主要用亍外延制造GaN高功率射頻器件。 ? 所以在尋找相關設備廠商的時候，應該多關注具備襯底生產能力以及具有高位離子注入機的企業。因為生產一片碳化硅晶圓并不難，困難的是要怎么從一片到一百片、一千片的量產能力。 05 碳化硅產業規模 據市調機構Yole Developpement表示，碳化硅晶圓到2023年時市場規?？蛇_15億美金，年復合成長率逾31%；而用在通訊元件領域，到2023年市場也可達13億美金，年復合成長率則可達23%，商機受矚。燃油車轉向電勱車，功率半導體用量劇增。汽車應用是功率半導體市場增長最快的細分斱向。除此之外，充電站、充電樁需求也將提升。歐盟CO2排放標準、中國新基建將給新能源市場中的光伏、風力帶來新的增量。 ? 06 國內碳化硅產業現狀 單晶襯底方面，國內襯底以4英寸為主，目前，已經開發出了6英寸導電性SiC襯底和高純半絕緣SiC襯底。據CASA數據，山東天岳、天科合達、河北同光、中科節能均已完成6英寸襯底的研發，中電科裝備研制出6英寸半絕緣襯底。器件/模塊/IDM方面，我國在碳化硅器件設計方面有所欠缺，還沒有廠商涉及于此。但是在模塊、器件制造環節我國已出現了一批優秀的企業，包括三安集成、海威華芯、泰科天潤、中車時代、世紀金光、芯光潤澤、深圳基本、國揚電子、士蘭微、揚杰科技、瞻芯電子、天津中環、江蘇華功、大連芯冠、聚力成半導體等。其中三安集成 2018年12月，三安光電子公司廈門三安集成電路宣布推出6英寸SiC晶圓代工制程。商業版本的6英寸SiC晶圓制造技術的全部工藝鑒定試驗已完成并加入到三安集成電路的代工服務組合中。所以第三代半導體當中，三安光電可謂是領導型廠商。 ? 06 碳化硅產業企業匯總 碳化硅半導體產業鏈主要包括高純粉料、單晶襯底、外延片、功率器件、模塊封 裝和終端應用等環節。? 襯底企業 天科合達 北京天科合達半導體股份有限公司于2006年9月由新疆天富集團、中國科學院物理研究所共同設立，是一家專業從事第三代半導體碳化硅（SiC）晶片研發、生產和銷售的高新技術企業。公司為全球SiC晶片的主要生產商之一。 總部公司設在北京市大興區生物醫藥基地，擁有一個研發中心和一個集晶體生長-晶體加工-晶片加工-清洗檢測的全套碳化硅晶片生產基地；全資子公司—新疆天科合達藍光半導體有限公司位于新疆石河子市，主要進行碳化硅晶體生長。 山東天岳 山東天岳公司成立于2010年11月，是以碳化硅半導體襯底材料為主的高新技術企業。公司投資建成了第三代半導體材料產業化基地，具備研發、生產國際先進水平的半導體襯底材料的軟硬件條件，是我國第三代半導體襯底材料行業的先進企業。 河北同光晶體 河北同光晶體有限公司成立于2012年，位于保定市高新技術開發區，主要從事第三代半導體材料碳化硅襯底的研發和生產。公司主要產品包括4英寸和6英寸導電型、半絕緣碳化硅襯底，其中4英寸襯底已達到世界先進水平。目前，公司已建成完整的碳化硅襯底生產線，是國內著名的碳化硅襯底生產企業。 中科集團2所 中科集團二所成立于1962年，是專業從事電子先進制造技術研究和電子專用設備研發制造的國家級研究所。目前，二所已形成以液晶顯示器件生產設備、半導體及集成電路制造設備、特種工藝設備為主的電子專用設備和以太陽能多晶硅片、三代半導體SiC單晶拋光片為主的半導體材料兩大業務方向，能夠為用戶提供工藝和設備的系統集成服務。 外延片企業 東莞天域半導體 天域成立于2009年，是中國第一家從事碳化硅 (SiC) 外延晶片市場營銷、研發和制造的私營企業。2010年，天域與中國科學院半導體研究所合作，共同創建了碳化硅研究所。 廈門瀚天天成 瀚天天成電子科技（廈門）有限公司成立于2011年3月，是一家集研發、生產、銷售碳化硅外延晶片的中美合資高新技術企業，已形成3英寸、4英寸以及6英寸的完整碳化硅半導體外延晶片生產線，并滿足600V、1200V、1700V器件制作的需求。 器件/模組企業 泰科天潤 泰科天潤是中國第三代半導體碳化硅功率器件產業化倡導者，并擁有目前國內唯一碳化硅器件生產線。作為國內唯一一家碳化硅研發生產和平臺服務型公司，泰科天潤核心產品以碳化硅肖特基二極管為代表，其中600V/5A～50A，1200V/5A～50A和1700V/10A等系列的碳化硅肖特基二極管產品已經投入批量生產。 嘉興斯達 嘉興斯達半導體股份有限公司成立于2005年4月，是一家專業從事功率半導體芯片和模塊尤其是IGBT芯片和模塊研發、生產和銷售服務的國家級高新技術企業?？偛课挥谡憬闻d，在上海和歐洲均設有子公司，并在國內和歐洲設有研發中心，是目前國內IGBT領域的領軍企業。公司主要產品為功率半導體元器件，包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等。 中車時代電氣 株洲中車時代電氣股份有限公司是中國中車旗下股份制企業，其前身及母公司——中車株洲電力機車研究所有限公司創立于1959年。 2017年12月，中車時代電氣總投資3.5億元人民幣的6英寸碳化硅產業基地技術調試成功，2018年1月首批芯片試制成功。這是國內首條6英寸碳化硅生產線，獲得了國家“02專項 ”、國家發改委新材料專項等國家重點項目支持，是中車時代電氣的重點投資項目之一，實現碳化硅二極管和MOSFET芯片工藝流程整合，成功試制1200V碳化硅肖特基二極管功率芯片。 揚杰科技 揚州揚杰電子科技股份有限公司成立于2006年8月2日。2014年1月，公司在深交所創業板掛牌上市。公司集研發、生產、銷售于一體，專業致力于功率半導體芯片及器件制造、集成電路封裝測試等領域的產業發展。 公司主營產品為各類電力電子器件芯片、功率二極管、整流橋、大功率模塊、DFN/QFN產品、SGT MOS及碳化硅SBD、碳化硅JBS等，產品廣泛應用于消費類電子、安防、工控、汽車電子、新能源等諸多領域。 ? ?

目前全球95%以上的半導體元件，都是以第一代半導體材料硅作為基礎功能材料，不過隨著電動車、5G等新應用興起，硅基半導體受限硅材料的物理性質，在性能上有不易突破的瓶頸，因此以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為代表的第三代半導體材料開始受到重視。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在第三代半導體材料中，SiC具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子漂移速度高、熱導率大等特點，可應用于1200伏特以上的高壓環境，因此在嚴苛環境中有著明顯優勢；同時，SiC晶體因其與外延層材料GaN具有高匹配的晶格常數和熱膨脹系數及良好的熱導率，是GaN基器件的理想襯底材料，如LED和LD。因此，SiC晶體材料已經成為半導體照明技術領域不可缺少的襯底材料。 其中，SiC襯底加工技術是器件制作的重要基礎，其表面加工的質量和精度的優劣，直接影響外延薄膜的質量及其器件的性能，因此在其應用中均要求晶片表面超光滑、無缺陷、無損傷，表面粗糙度值達納米級以下。然而，由于SiC晶體具有高硬、高脆、耐磨性好、化學性質極其穩定的特點，這使得SiC晶片的加工變得非常困難。 ? 碳化硅的精密加工 ? SiC單晶片的超精密加工工藝，按照其加工順序，主要經歷以下幾個過程：定向切割、研磨（粗研磨、精研磨）、拋光（機械拋光）和超精密拋光（化學機械拋光）。 ? 1.切割 切割是將SiC晶棒沿著一定的方向切割成晶體薄片的過程。將SiC晶棒切割成翹曲度小、厚度均勻、低切損的晶片，對于后續的研磨和拋光至關重要。與傳統的內圓、外圓切割相比，多線切割具有大切削速度、高加工精度、高效率和較長的壽命等優點，已廣泛應用于晶片的高效切割。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 多線切割工藝原理：多線切割工藝就是將晶錠按照一定的晶向，將晶錠切割成表面平整、厚度均勻一的切割片，以便于后面的研磨加工。其基本原理是優質鋼線在晶錠表面高速來回運動，附著在鋼絲上的切割液中的金剛石顆粒對晶錠產生劇烈摩擦，使得材料碎裂并從母體表面脫落，達到切割的效果。 ? 2.研磨 研磨的目的是去除切割過程中造成的SiC切片表面的刀痕以及表面損傷層。由于SiC的高硬度，研磨過程中必須使用高硬度的磨料（如碳化硼或金剛石粉）研磨SiC切片的晶體表面。研磨根據工藝的不同可分為粗磨和精磨。 粗磨主要是去除切割造成的刀痕以及切割引起的變質層，使用粒徑較大的磨粒，提高加工效率。精磨主要是去除粗磨留下的表面損傷層，改善表面光潔度，并控制表面面形和晶片的厚度，利于后續的拋光，因此使用粒徑較細的磨粒研磨晶片。由于SiC斷裂韌性較低，使得其在研磨過程中易于開裂，造成SiC晶片的研磨非常困難。有效的研磨需要選擇合適的研磨參數以獲得最大的材料去除率并控制表面完整性。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 3.粗拋 粗拋主要采用機械拋光方式，采用更小粒徑的硬磨料，如B4C、金剛石等，對晶片表面進行修整，以去除研磨過程的殘留應力層和機械損傷層，提高表面平面度及表面質量，高效地完成材料去除，為后續的超精密拋光奠定基礎。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 4.超精密拋光 經傳統粗拋工藝，使用微小粒徑的金剛石或B4C拋光液，對SiC晶片進行機械拋光加工后，晶片表面的平面度大幅改善，但加工表面存在很多劃痕，且有較深的殘留應力層和機械損傷層。為進一步提高晶片的表面質量，改善表面粗糙度及平整度，使其表面質量特征參數符合后序加工中的精度要求，超精密拋光是SiC表面加工工序中非常關鍵的一個環節。 隨著超精密拋光技術的發展，目前，適合SiC單晶片的超精密拋光加工方法主要有機械研磨、磁流變拋光、離子束拋光、化學機械拋光等，其中化學機械拋光（CMP）技術是目前實現SiC晶片全局平坦化最有效的方法?。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 化學機械拋光是通過化學腐蝕和機械磨損協同作用，實現工件表面材料去除及平坦化的過程。晶片在拋光液的作用下發生化學氧化作用，表面生成化學反應層，隨后該反應軟化層在磨粒的機械作用下被除去。由于化學機械拋光技術涉及多學科知識，如化學、物理、摩擦、力學和材料學等，因此影響其拋光效果的因素很多，主要為拋光液（磨粒、氧化劑、pH值、添加劑等），拋光墊（硬度、彈性、表面形貌等）和拋光參數（拋光壓力、拋光頭/拋光盤轉速、拋光液流量等）。 其中，拋光液是化學機械拋光技術的核心，因此它帶來的影響是決定性的。一般來說，CMP拋光液由磨粒、氧化劑、去離子水和添加劑（組成，因此可從這些因素入手對拋光效果進行調控——比如說單純磨粒這一塊就包括了磨料種類、磨粒粒徑、磨粒濃度等方面。目前，常用于CMP拋光液中的氧化劑主要是H2O2和KMnO4，磨粒主要有SiO2、CeO2和Al2O3。馮玢等通過采用30~135nm的改性硅溶液對SiC晶片進行精拋處理，發現粗拋工序后殘留下的損傷層可被完全去除，從而獲得高質量的拋光表面。 ? ?

? ZONEWE是國內較早生產光纖連接器研磨紙的企業，在光通信行業擁有十幾年的經驗。公司生產的拋光膜及拋光液系列產品能夠滿足各類光纖連接器，跳線，光纖陣列，玻璃尾纖，塑料插芯的研磨需求。并且針對不同的研磨機型，我們都可以提供專業的研磨工藝。

　　曲軸凸輪軸是汽車發動機中重要的部件，所以其表面不允許有任何的缺陷。通常對曲軸或凸輪軸的研磨需要剛性的拋光靴配合國瑞升的柔性精密研磨帶來控制工件的幾何尺寸以及表面粗糙度。ZONEWE精密研磨帶使用PET聚酯薄膜帶基，不同于傳統的布基紙基砂帶，磨料粒度分布均勻，干磨濕磨都適用。