从芯片废品到钻石，芯片厂掌握的另类财富密码 #芯片

最近看到一句话：报废的手机、电脑等电子器件先别扔，把里面的芯片拆下来打磨打磨就能得到一个钻石了。以上的言论可能会存在夸张的成分，但是芯片里面含有钻石是真的。

芯片的基底也就是晶圆衬底，通常由碳化硅制成的。相比传统的硅基材料，碳化硅具有更高的禁带宽度、导热性、击穿电压和电子饱和漂移速率。近几年在半导体、电网、电动车等领域被广泛使用。不过它在珠宝界有一个更响亮的名字：莫桑钻。

莫桑钻的莫氏硬度高达9.5，仅次于钻石。因为切割后的光泽与成色和天然钻石几乎一样，价格又是传统钻石的十分之一。最近几年深受大家的喜爱，不少芯片厂就把自己生产的碳化硅晶体卖给珠宝商赚钱。

就比如我国碳化硅龙头企业天岳先进，2018年到2020年间，公司前五大客户里珠宝商就占了三个。另一家企业天科合达，2020年申请科创板上市时，还因为钻石业务的营收和毛利率占比太高，超过了主营业务碳化硅晶体，被质疑科创属性，最后撤回了IPO申请。

此外，国内的中电科二所甚至成立了自己的珠宝品牌，成为钻石的专业户。不过这些企业其实并不是有意想卖珠宝的，他们卖给珠宝商加工当莫桑钻的碳化硅晶体大多是不合格的芯片废料。说白了还是主要因为和传统硅基半导体相比，碳化硅的生产技术不成熟，良品率不高，才整出了这一门卖珠宝的生意。

碳化硅晶圆衬底的制造主要分为晶体生长和加工两大环节。

·首先将高纯硅粉与碳粉混合，在2300°C高温下气化并沉积在籽晶上，形成一定大小和尺寸的单晶晶锭。

·然后对晶锭进行切片、打磨、抛光，就能得到完整的碳化硅衬底了。

·之后芯片厂商只要在衬底上进行外延生长，就可以制造芯片了。

虽说硅晶圆的制造只有两个环节，但其中的技术难度极高。

·首先碳化硅有250多种同分异构体，其中只有少数的几种才能作为半导体材料。所以在晶锭培育过程中要精确控制温度，压力和生长速度，防止它长歪，而且这个过程是不可见的。从放入晶体炉的那刻起，能做的就只有等。培育出晶锭后，还要用金刚石线或者激光切割，并把它们打磨成0.5毫米厚的大晶圆。每一个环节稍有不慎，碳化硅晶体就只能当珠宝卖了。

近年来，我国在碳化硅晶体制造方面进步很大，不仅满足了国内日益增长的需求，还成功打入了国际市场。比如前面提到了天岳先进，天科和达就与英飞凌、博世等汽车电子巨头建立了供应关系。相信随着进一步技术的发展，国产碳化硅晶体产业会在国际市场上扮演更加关键的角色。这样这些厂商也就不用靠卖珠宝来维生了。