首页 > 文档云仓 > 行业研究 | 企业研究 > 电子|半导体 > 半导体行业深度分析报告:SiC衬底--产业瓶颈亟待突破,国内厂商加速发展
衬底是产业链最核心的环节,直接制约碳化硅应用放量:碳化硅材 料属于第三代半导体,碳化硅产业链分为衬底材料制备、外延层生 长、器件制造以及下游应用,衬底属于碳化硅产业链上游,制备工艺 复杂,生长速度慢,产出良率低,是碳化硅产业链亟待突破的最核心 部分,也是国内外厂商重点发力的环节。根据 CASA,产业链价值量 集中于衬底环节,目前价值量占整个产业链 50%左右。与硅相比,碳 化硅衬底制备技术壁垒高,成本远高于硅衬底。碳化硅衬底制备过程 主要存在以下难点:一是对温度和压力的控制要求高,其生长温度在 2300℃以上;二是长晶速度慢,7 天的时间大约可生长 2cm 碳化硅晶 棒;三是晶型要求高、良率低,只有少数几种晶体结构的单晶型碳化 硅才可作为半导体材料;四是切割磨损高,由于碳化硅的硬度极大, 在对其进行切割时加工难度较高且磨损多。昂贵的时间成本和复杂的 加工工艺使得碳化硅衬底的成本较高,限制了碳化硅的应用放量。随 着国内外企业布局碳化硅衬底研发,尺寸不断扩大、良率逐渐提升, 碳化硅衬底成本有望不断下降,提高下游应用市场渗透率。
Cree/II-VI 等国际巨头占据主导地位,国内公司加速追赶:欧美国 家在碳化硅产业的布局早先于我国,国际龙头企业市场占有率极高。 根据《2020 年中国第三代半导体碳化硅晶片行业分析报告》,2020 上 半年全球半导体 SiC 晶片市场中,美国 Cree 出货量占据全球 45%。此 外,Cree/II-VI 等国际碳化硅衬底龙头企业的制备技术也领先于国 内。Cree 公司可批量供应 4-6 英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底,并 成功研发 8 英寸衬底,先已开始建设 8 英寸产品生产线;贰陆公司也 可实现 4 至 6 英寸碳化硅衬底的供应,并计划未来 5 年内,将 SiC 衬 底的生产能力提高 5 至 10 倍。而国内碳化硅衬底厂商仍以 4 英寸衬底 供应为主。但是,国内碳化硅衬底企业发展态势良好,在较短时间内 完成了 4-6 英寸衬底制备技术的研发,并持续积极投资碳化硅项目, 以缩小与国际龙头企业的差距,有望实现追赶。
投资建议:建议关注露笑科技、三安光电、天科合达(未上市)、 山西烁科(未上市)、山东天岳(未上市)等公司。
风险提示: SiC 技术难度大,产品研发不及预期风险;相关扩产项 目不及预期风险;SiC 成本高居不下,渗透率不及预期风险。
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