前言:SiC外延需要嚴格控制厚度均勻性、摻雜均勻性、缺陷率和生長速率,方法包括化學氣相沉積CVD、液相外延LPE、分子束外延MBE等,其中CVD兼備成本適中+外延質量好+生長速度快的優勢,應用最廣,而水平式/行星式CVD技術難度&成本相對較低,是新進入者的首選。目前,我國SiC外延爐行業主要由海外企業占據,但是仍然有諸多缺點,而國產SiC外延爐具有技術、成本和性價比方面優勢,并且在企業技術不斷取得新突破下國產替代加速。隨著國產替代加速以及半導體硅片等下游需求不斷釋放,我國SiC外延爐行業市場規模擴大,預計2024年市場空間為21.6億元。
1、水平式是新進入者首選,多腔&多片有效提高產能
SiC外延主要設備是CVD。 SiC外延需要嚴格控制厚度均勻性、摻雜均勻性、缺陷率和生長速率,方法包括化學氣相沉積CVD、液相外延LPE、分子束外延MBE等,其中CVD兼備成本適中+外延質量好+生長速度快的優勢,應用最廣。CVD工藝流程:①利用載氣(H2)將反應源氣體(如SiH4/C3H8 )輸送到生長室內的熱區; ②氣體達到被加熱的 SiC 襯底,反應沉積單晶薄膜(外延片)。
水平式/行星式CVD技術難度&成本相對較低,是新進入者的首選,但水平式氣體遷移路徑長,膜厚和摻雜濃度不穩定,同時氣體入口距襯底近,流場和溫場不均勻,容易形成SiC顆粒掉落,造成缺陷;垂直式的氣體入口距襯底較遠,流場和溫場更均勻,不易生成SiC顆粒,但技術難度大&設備昂貴,使用垂直式的主要是Nuflare。
外延爐多/單腔&多/單片對比情況
對比 |
概述 |
單機多腔VS單機單腔 |
單腔室中的多步工藝可以轉變為多腔室中的單步工藝,這種設計有利于簡化腔室內的設計,提升工藝的效率和重復性。當某個腔室發生故障時,可以單獨維修,而不影響其他腔室的工藝,提高設備稼動率與整線的產出,但雙腔室技術難度遠高于單腔室。Nuare的雙腔*單片6寸產能約1500-1800片/月(全自動),而原先的單腔*單片產能約600片1月,產能實現翻番 |
單腔單片VS單腔多片 |
單腔多片通過片數的增加提高單位時間產能,但單腔多片的難點在于控制多片外延的厚度均一性、摻雜均一性。例如國外愛思強曾采用單腔8片式,產能600-1200片/月,但氣體濃度控制難度大,外延不均勻且缺陷比較多,不受市場認可。因內晶盛機電成功推出了6寸單腦雙片式,產能達到600-650片/月,比單腔單片產能增加70%,單片運營成本降幅可達30%以上 |
資料來源:觀研天下整理
2、海外企業占據市場主導,SiC外延爐行業國產替代加速
目前,我國SiC外延爐行業主要由海外企業占據,代表企業有意大利的LPE、德國的愛思強、日本的Nuflare,其MOCVD設備的核心差異是對氣體流量的控制。例如,Nuflare:垂直氣流,噴淋頭和托盤距離長,優勢在于流場均勻、particle少、產能大,缺陷在于設備成本高(3500萬元單腔)、厚度和摻雜的均勻性略差、耗材成本高;愛思強:垂直氣流(公轉+自轉),優勢在于厚度和摻雜的均勻性好,缺陷在于重復性差(不適用量產)、Particle較多。
外延爐主要廠商性能對比情況
類別 |
意大利LPE |
德國愛思強(GSWW) |
日本Nuflare(S6) |
芯三代設備 |
工藝類型 |
水平氣流 |
垂直氣流,噴淋頭和托盤距離短,自轉+公轉 |
垂直氣流,噴淋頭和托盤間距大 |
垂直氣流,噴淋頭和托盤間距適中 |
厚度均勻性 |
0.5-1.5% |
<1% |
<2% |
<1.5% |
摻雜均勻性 |
1.5-5% |
<4% |
<4% |
<3% |
缺陷 |
<0.5/cm2 |
<0.5/cm2 |
<0.02/cm2 |
<0.02/cm2 |
生長速率 |
≤90μm/h |
>25μm/h |
>50μm/h |
>50μm/h |
升溫/冷卻時間 |
--- |
20+40min/65+14min |
7min/7min |
7-15min/7-30min |
最高溫度 |
1650℃ |
1650℃ |
1650℃ |
1650℃ |
溫度均勻性 |
<2℃ |
<2℃ |
4”wafer<1℃,6”wafer<2℃ |
6”wafer<1.5℃ |
設備價值量 |
1100萬RMB單腔 |
2200萬RMB單腔 |
3500萬RMB雙腔 |
1200~萬RMB單腔 |
單腔產能(6寸) |
單腔*單片;300~500片/月 |
單腔*8片,600~1200片/月 |
雙腔*單片,1500~1800片/月 |
單腔*3片(可擴更多片);600~2000片/月 |
優勢 |
生長速率高,價格適中,厚度和摻雜的均勻性較好 |
厚度和摻雜的均勻性好 |
流場均勻,Particle少,設備利用率高 |
厚度和摻雜的均勻性好,生長速率高,價格低 |
劣勢 |
工藝可調性差,Particle多,PM周期短 |
Particle非常多,重復性差(不適于量產),襯底背面污染 |
厚度和摻雜的均勻性略差,設備成本高,耗材成本高 |
驗證迭代需要時間 |
資料來源:觀研天下整理
不過,我國國產SiC外延爐與國外相比,具有技術、成本和性價比方面優勢,所以在SiC產業即將迎來井噴時間,時間上無法讓國外幾家廠商進行大的技術方案革新或者推倒重來。因此,可以預見的是在接下來2-3年SiC MOCVD會短時間內大量替代國外設備。
比如,目前,國產廠商晶盛機電、北方華創、芯三代、中電48所和深圳納設智能主要借鑒LPE 的水平氣流&單片外延方式,其中芯三代也研發Nuflare垂直氣流&雙腔外延方式。與此同時,晶盛機電6寸單片式碳化硅外延設備(型號為150A,產能350-400片)已實現國產替代,2023年6月公司又成功研發8英寸單片式碳化硅外延生長設備,引領國產替代。
外延爐廠商產能規劃
廠商 |
設備進展/產能規劃 |
NuFlare |
年產約12臺,大部分訂單被國際大公司買斷,訂貨周期特別長。2025年才開始供應國內市場。 |
LPE |
年產約30臺,2/3供給中國,國內廠商只有瀚天天成與LPE簽訂合約,可保證每年20-30臺外延爐設備供應。 |
晶盛機電 |
2018年開始開發單片式外延設備,2023年發布雙片式外延設備 |
北方華創 |
外延設備應用廣泛,包括單晶硅、多晶硅、碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、磷化銦(InP)等 |
資料來源:觀研天下整理
其中,2019年,晶盛開始開發碳化硅外延爐,水平式、垂直式、行星式均有布局。目前,在批量銷售的是6英寸和8英寸的水平式和垂直式設備,行星式還在研發階段(在實驗室做工藝調試)。最新發布的設備是8英寸的雙片式碳化硅外延爐,和單片式相比產能提升70%,單片生產成本降低30%。根據相關資料可知,截至2024年3月底,晶盛的碳化硅外延爐累計出貨超過200臺,出貨量國內領先;2024年上半年,晶盛營業收入達到144.8億元。
數據來源:觀研天下整理
3、我國SiC外延爐行業市場規模將穩定增長
隨著國產替代加速以及半導體硅片等下游需求不斷釋放,襯底片產能持續增加,我國SiC外延爐行業市場規模擴大。根據數據顯示,2024年,我國硅外延設備市場空間約為21.55億元,占比24%。假設2022年襯底產能為47萬片,襯底所需外延爐數量為2.08臺/萬片,外延爐價格為800萬元/臺,經測算可得到2022年外延爐市場空間為7.82億元;假設2024年襯底產能為135萬片,襯底所需外延爐數量為2臺/萬片,外延爐價格為800萬元/臺,經測算可得到2024年外延爐市場空間為21.6億元。
2022-2026年我國SiC外延爐行業市場規模現狀及預測情況
類別 |
2022年 |
2023年 |
2024年E |
2025年E |
2026年E |
襯底片產能(萬片) |
47 |
92 |
135 |
131 |
141 |
襯底所需外延爐數量(臺/萬片) |
2.08 |
2.08 |
2 |
2 |
1.92 |
外延爐價格(萬元/臺) |
800 |
800 |
800 |
800 |
800 |
外延爐市場空間(億元) |
7.82 |
15.31 |
21.60 |
20.96 |
21.66 |
資料來源:觀研天下整理(WYD)
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觀研報告網發布的《中國SiC外延爐行業發展趨勢分析與未來前景預測報告(2024-2031年)》涵蓋行業最新數據,市場熱點,政策規劃,競爭情報,市場前景預測,投資策略等內容。更輔以大量直觀的圖表幫助本行業企業準確把握行業發展態勢、市場商機動向、正確制定企業競爭戰略和投資策略。
本報告依據國家統計局、海關總署和國家信息中心等渠道發布的權威數據,結合了行業所處的環境,從理論到實踐、從宏觀到微觀等多個角度進行市場調研分析。
行業報告是業內企業、相關投資公司及政府部門準確把握行業發展趨勢,洞悉行業競爭格局,規避經營和投資風險,制定正確競爭和投資戰略決策的重要決策依據之一。
本報告是全面了解行業以及對本行業進行投資不可或缺的重要工具。觀研天下是國內知名的行業信息咨詢機構,擁有資深的專家團隊,多年來已經為上萬家企業單位、咨詢機構、金融機構、行業協會、個人投資者等提供了專業的行業分析報告,客戶涵蓋了華為、中國石油、中國電信、中國建筑、惠普、迪士尼等國內外行業領先企業,并得到了客戶的廣泛認可。
【目錄大綱】
第一章 2019-2023年中國SiC外延爐行業發展概述
第一節 SiC外延爐行業發展情況概述
一、SiC外延爐行業相關定義
二、SiC外延爐特點分析
三、SiC外延爐行業基本情況介紹
四、SiC外延爐行業經營模式
1、生產模式
2、采購模式
3、銷售/服務模式
五、SiC外延爐行業需求主體分析
第二節 中國SiC外延爐行業生命周期分析
一、SiC外延爐行業生命周期理論概述
二、SiC外延爐行業所屬的生命周期分析
第三節 SiC外延爐行業經濟指標分析
一、SiC外延爐行業的贏利性分析
二、SiC外延爐行業的經濟周期分析
三、SiC外延爐行業附加值的提升空間分析
第二章 2019-2023年全球SiC外延爐行業市場發展現狀分析
第一節 全球SiC外延爐行業發展歷程回顧
第二節 全球SiC外延爐行業市場規模與區域分布情況
第三節 亞洲SiC外延爐行業地區市場分析
一、亞洲SiC外延爐行業市場現狀分析
二、亞洲SiC外延爐行業市場規模與市場需求分析
三、亞洲SiC外延爐行業市場前景分析
第四節 北美SiC外延爐行業地區市場分析
一、北美SiC外延爐行業市場現狀分析
二、北美SiC外延爐行業市場規模與市場需求分析
三、北美SiC外延爐行業市場前景分析
第五節 歐洲SiC外延爐行業地區市場分析
一、歐洲SiC外延爐行業市場現狀分析
二、歐洲SiC外延爐行業市場規模與市場需求分析
三、歐洲SiC外延爐行業市場前景分析
第六節 2024-2031年世界SiC外延爐行業分布走勢預測
第七節 2024-2031年全球SiC外延爐行業市場規模預測
第三章 中國SiC外延爐行業產業發展環境分析
第一節 我國宏觀經濟環境分析
第二節 我國宏觀經濟環境對SiC外延爐行業的影響分析
第三節 中國SiC外延爐行業政策環境分析
一、行業監管體制現狀
二、行業主要政策法規
三、主要行業標準
第四節 政策環境對SiC外延爐行業的影響分析
第五節 中國SiC外延爐行業產業社會環境分析
第四章 中國SiC外延爐行業運行情況
第一節 中國SiC外延爐行業發展狀況情況介紹
一、行業發展歷程回顧
二、行業創新情況分析
三、行業發展特點分析
第二節 中國SiC外延爐行業市場規模分析
一、影響中國SiC外延爐行業市場規模的因素
二、中國SiC外延爐行業市場規模
三、中國SiC外延爐行業市場規模解析
第三節 中國SiC外延爐行業供應情況分析
一、中國SiC外延爐行業供應規模
二、中國SiC外延爐行業供應特點
第四節 中國SiC外延爐行業需求情況分析
一、中國SiC外延爐行業需求規模
二、中國SiC外延爐行業需求特點
第五節 中國SiC外延爐行業供需平衡分析
第五章 中國SiC外延爐行業產業鏈和細分市場分析
第一節 中國SiC外延爐行業產業鏈綜述
一、產業鏈模型原理介紹
二、產業鏈運行機制
三、SiC外延爐行業產業鏈圖解
第二節 中國SiC外延爐行業產業鏈環節分析
一、上游產業發展現狀
二、上游產業對SiC外延爐行業的影響分析
三、下游產業發展現狀
四、下游產業對SiC外延爐行業的影響分析
第三節 我國SiC外延爐行業細分市場分析
一、細分市場一
二、細分市場二
第六章 2019-2023年中國SiC外延爐行業市場競爭分析
第一節 中國SiC外延爐行業競爭現狀分析
一、中國SiC外延爐行業競爭格局分析
二、中國SiC外延爐行業主要品牌分析
第二節 中國SiC外延爐行業集中度分析
一、中國SiC外延爐行業市場集中度影響因素分析
二、中國SiC外延爐行業市場集中度分析
第三節 中國SiC外延爐行業競爭特征分析
一、 企業區域分布特征
二、企業規模分布特征
三、企業所有制分布特征
第七章 2019-2023年中國SiC外延爐行業模型分析
第一節 中國SiC外延爐行業競爭結構分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供應商議價能力
三、購買者議價能力
四、新進入者威脅
五、替代品威脅
六、同業競爭程度
七、波特五力模型分析結論
第二節 中國SiC外延爐行業SWOT分析
一、SOWT模型概述
二、行業優勢分析
三、行業劣勢
四、行業機會
五、行業威脅
六、中國SiC外延爐行業SWOT分析結論
第三節 中國SiC外延爐行業競爭環境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、經濟因素
四、社會因素
五、技術因素
六、PEST模型分析結論
第八章 2019-2023年中國SiC外延爐行業需求特點與動態分析
第一節 中國SiC外延爐行業市場動態情況
第二節 中國SiC外延爐行業消費市場特點分析
一、需求偏好
二、價格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三節 SiC外延爐行業成本結構分析
第四節 SiC外延爐行業價格影響因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五節 中國SiC外延爐行業價格現狀分析
第六節 中國SiC外延爐行業平均價格走勢預測
一、中國SiC外延爐行業平均價格趨勢分析
二、中國SiC外延爐行業平均價格變動的影響因素
第九章 中國SiC外延爐行業所屬行業運行數據監測
第一節 中國SiC外延爐行業所屬行業總體規模分析
一、企業數量結構分析
二、行業資產規模分析
第二節 中國SiC外延爐行業所屬行業產銷與費用分析
一、流動資產
二、銷售收入分析
三、負債分析
四、利潤規模分析
五、產值分析
第三節 中國SiC外延爐行業所屬行業財務指標分析
一、行業盈利能力分析
二、行業償債能力分析
三、行業營運能力分析
四、行業發展能力分析
第十章 2019-2023年中國SiC外延爐行業區域市場現狀分析
第一節 中國SiC外延爐行業區域市場規模分析
一、影響SiC外延爐行業區域市場分布的因素
二、中國SiC外延爐行業區域市場分布
第二節 中國華東地區SiC外延爐行業市場分析
一、華東地區概述
二、華東地區經濟環境分析
三、華東地區SiC外延爐行業市場分析
(1)華東地區SiC外延爐行業市場規模
(2)華東地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)華東地區SiC外延爐行業市場規模預測
第三節 華中地區市場分析
一、華中地區概述
二、華中地區經濟環境分析
三、華中地區SiC外延爐行業市場分析
(1)華中地區SiC外延爐行業市場規模
(2)華中地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)華中地區SiC外延爐行業市場規模預測
第四節 華南地區市場分析
一、華南地區概述
二、華南地區經濟環境分析
三、華南地區SiC外延爐行業市場分析
(1)華南地區SiC外延爐行業市場規模
(2)華南地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)華南地區SiC外延爐行業市場規模預測
第五節 華北地區SiC外延爐行業市場分析
一、華北地區概述
二、華北地區經濟環境分析
三、華北地區SiC外延爐行業市場分析
(1)華北地區SiC外延爐行業市場規模
(2)華北地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)華北地區SiC外延爐行業市場規模預測
第六節 東北地區市場分析
一、東北地區概述
二、東北地區經濟環境分析
三、東北地區SiC外延爐行業市場分析
(1)東北地區SiC外延爐行業市場規模
(2)東北地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)東北地區SiC外延爐行業市場規模預測
第七節 西南地區市場分析
一、西南地區概述
二、西南地區經濟環境分析
三、西南地區SiC外延爐行業市場分析
(1)西南地區SiC外延爐行業市場規模
(2)西南地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)西南地區SiC外延爐行業市場規模預測
第八節 西北地區市場分析
一、西北地區概述
二、西北地區經濟環境分析
三、西北地區SiC外延爐行業市場分析
(1)西北地區SiC外延爐行業市場規模
(2)西北地區SiC外延爐行業市場現狀
(3)西北地區SiC外延爐行業市場規模預測
第十一章 SiC外延爐行業企業分析(隨數據更新有調整)
第一節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
1、主要經濟指標情況
2、企業盈利能力分析
3、企業償債能力分析
4、企業運營能力分析
5、企業成長能力分析
四、公司優 勢分析
第二節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優劣勢分析
第三節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第四節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第五節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第六節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第七節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第八節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第九節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第十節 企業
一、企業概況
二、主營產品
三、運營情況
四、公司優勢分析
第十二章 2024-2031年中國SiC外延爐行業發展前景分析與預測
第一節 中國SiC外延爐行業未來發展前景分析
一、SiC外延爐行業國內投資環境分析
二、中國SiC外延爐行業市場機會分析
三、中國SiC外延爐行業投資增速預測
第二節 中國SiC外延爐行業未來發展趨勢預測
第三節 中國SiC外延爐行業規模發展預測
一、中國SiC外延爐行業市場規模預測
二、中國SiC外延爐行業市場規模增速預測
三、中國SiC外延爐行業產值規模預測
四、中國SiC外延爐行業產值增速預測
五、中國SiC外延爐行業供需情況預測
第四節 中國SiC外延爐行業盈利走勢預測
第十三章 2024-2031年中國SiC外延爐行業進入壁壘與投資風險分析
第一節 中國SiC外延爐行業進入壁壘分析
一、SiC外延爐行業資金壁壘分析
二、SiC外延爐行業技術壁壘分析
三、SiC外延爐行業人才壁壘分析
四、SiC外延爐行業品牌壁壘分析
五、SiC外延爐行業其他壁壘分析
第二節 SiC外延爐行業風險分析
一、SiC外延爐行業宏觀環境風險
二、SiC外延爐行業技術風險
三、SiC外延爐行業競爭風險
四、SiC外延爐行業其他風險
第三節 中國SiC外延爐行業存在的問題
第四節 中國SiC外延爐行業解決問題的策略分析
第十四章 2024-2031年中國SiC外延爐行業研究結論及投資建議
第一節 觀研天下中國SiC外延爐行業研究綜述
一、行業投資價值
二、行業風險評估
第二節 中國SiC外延爐行業進入策略分析
一、行業目標客戶群體
二、細分市場選擇
三、區域市場的選擇
第三節 SiC外延爐行業營銷策略分析
一、SiC外延爐行業產品策略
二、SiC外延爐行業定價策略
三、SiC外延爐行業渠道策略
四、SiC外延爐行業促銷策略
第四節 觀研天下分析師投資建議
圖表詳見報告正文······