第三代半导体材料是指以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料，碳化硅衬底是新近发展的宽禁带半导体的核心材料。

　　以其制作的器件具有耐高温、耐高压、高频、大功率、抗辐射等特点，具有开关速度快、效率高的优势，可大幅降低产品功耗、提高能量转换效率并减小产品体积。

　　碳化硅衬底——半绝缘型——氮化镓（碳化硅衬底）——在雷达、高功率微波设备和 5G 通信系统的功率器件中

　　这些需求都是新增量，都是从0-1-10的快速演变，产生的效果不言而喻，当然上面都是近期会快速提升的需求，还有很多方方面面的使用场景，待大家自己挖掘。

　　碳化硅的整个产业链：高纯碳粉/硅粉——碳化硅粉——碳化硅晶锭——碳化硅晶棒——碳化硅晶片——碳化硅衬底——外延——器件设计——器件制造。

　　如果只看碳化硅衬底——外延——器件设计——器件制造这一阶段，碳化硅衬底占比47%，外延占比23%，器件设计+器件制造占比30%。

　　碳化硅优势：有利于小型化，可以使电感电容尺寸小型化，节省电容电感的材料成本，工作速度快，频率约是 10 倍。

　　寿命更长，可以大大提高逆变器的使用寿命（光伏逆变器的痛点就是使用寿命低），可以无形之中提高新能源汽车续航里程5~10%

　　碳化硅衬底在整个产业链中是成本占比最高的，达到47%，外延占比23%，器件设计+器件制造占比30%。

　　先普及一下基本常识：如今大多数衬底厂商都是处于6英寸量产的阶段，8英寸处于研发阶段（国内已经7家研发成功，哪7家都列在下文）。

　　国内方面的话，第一梯队的是天岳先进、烁科、同光、天科合达、南沙晶圆、东尼电子这几家，都是已经有销售额产生的公司。

　　在产业里相对算比较领先的，MOS 良率 30-40%。第二梯队的有三安光电这些有产品的，良率数据不清楚。

　　炉子产能：一个炉子一周可以生长出 1 块，可以切 30 片，一个月 120 片，一年极限 1500 片/炉，这里有 40%左右的良率，那国内正常一个炉子一年就是六七百片。

　　其实除了高纯碳粉和高纯硅粉比较重要，在碳化硅晶体生成过程中的消耗件也是非常重要的，如天科合达和天岳先进的主要原材料采购：

　　天科合达采购金额最高的是石墨件和研磨液；天岳先进采购金额最高的是石墨件和石墨毡。也就是说石墨件和石墨毡等石墨制品这些耗材的增量和占比是相当可观的。

　　石墨件-坩埚和石墨毡-外保的采购成本分别是5051元/件、10491元/件。石墨毡1451元/千克，金刚石粉1847元/千克。，这些都是采购价值非常高的消耗品。

　　显然下一步就是关注石墨件-坩埚和石墨毡-外保的供应商，其实石墨件-坩埚类似于光伏的石英坩埚，石墨毡-外保类似于光伏的碳碳复合材料：

　　石墨毡-外保：楚江新材（顶立科技）、金博股份天宜上佳中天科技（西安超玛）、美兰德、隆基绿能、山东天屹、山东伟基炭科技

　　国内衬底龙头。国内最早实现碳化硅产业化，现有年产能超12~13万片。未来2023年大兴一期投产，将最高达25万片/年，2025年大兴二期投产，产能达50万片。号称世界第六。

　　单价 5500 左右，毛利率 35~40%，良率在 50%左右。客户：外延厂如普兴、五十五所、瀚天天成、三安光电等; 国外的安森美占比大概 20%。

　　半绝缘型（世界前三）+导电型衬底（募资扩产6英寸），现在将半绝缘一部分产能转换成 6 寸，一个月产出 2000 多片。

　　预计2023~2024年100%达产，形成30万片/年。订单：7月22日签订14亿碳化硅衬底合同，为期3年，每年大概6~7万片。

　　2023.1月9日与下游客户T公司签订了《采购合同》，约定将于2023年向该客户交付13.5万片6英寸SiC衬底，其中SiC MOSFET比例不低于当月交货20%，含税单价5000元/片，销售金额合计6.75亿元。

　　实现了6英寸碳化硅衬底的量产；8英寸碳化硅衬底的研发工作，今年就成功做出了样片，预计明年年底实现小规模量产。自主研发了一个有150台碳化硅单晶生长炉的车间。

　　2021年3月，同光总投资10亿元的年产10万片4-6英寸碳化硅单晶衬底项目厂房建设完成封顶，将搭建碳化硅单晶生长炉600台，已于2021年9月在河北涞源经开区完成项目一期投产，二期项目于今年8月投产。

　　还计划建设2000台碳化硅晶体生长炉生长基地，以及年产60万片碳化硅单晶衬底加工基地，拟总投资40亿元，预计2025年末实现满产运营。

　　拟投资35亿在浙江建设22万片6~8英寸碳化硅芯片生产线。在合肥高新区投资建设6英寸碳化硅单晶生长及加工项目，国家集成电路产业投资基金持股10.55%。

　　碳化硅长晶炉，预计2022年底实现月产5000片。定增24万片6英寸导电型衬底+5万片外延片。

　　战略协议：公司2022 年、2023 年、2024 年需为东莞天域预留6英寸导电型碳化硅衬底片产能不少于15 万片。这种协议肯定是不如天科合达的订单靠谱。

　　国宏中能：碳化硅项目计划分两期进行建设，一期项目已于2021年6月投产。2022.10此次引进高金富恒集团，尽快实施项目二期工程，实现年产能11万片全部达产。

　　超芯星：6英寸碳化硅衬底被美国器件厂商所采用。总投资65亿元的碳化硅衬底项目正式签约落户南京，未来年产量将提升至150万片。

　　子公司顶立科技：产品适用于碳化硅的有高纯碳粉、晶体生长炉用石墨件、高纯SIC涂层、高纯TaC涂层；

　　自主开发了高纯碳化硅单晶用核心原料——超高纯石墨粉制备装备，实现超高纯石墨粉的制备，通过用户单位碳化硅单晶生长验证。

　　顶立科技现有高温热工装备可用于碳化硅单晶生长过程所需超高纯石墨坩埚、超高纯碳基热场材料的高温纯化加工，同时与碳化硅单晶研制单位合作，正在研制高纯碳化硅单晶生长产业化装备。

　　2022年2月份顺利完成了10吨/年高纯碳粉中试线建设。计划用三年时间，建设中试线条，年产碳化硅单晶生长设备200台。

　　与天科合达达成了战略合作意向，签署了为期5年的《战略合作协议》，双方将共同研发碳化硅所需的高纯热场材料、高纯保温材料、高纯粉体材料。

　　计划总投资10亿元进行第三代半导体高纯碳化硅粉体的研究。项目一期预计今年8月份投产，二期预计2023年6月份投产，全部达产后年生产导电型碳化硅粉体57600千克，高纯半绝缘粉体44640千克，实现年产值15.13亿元、利润2.6亿元。

　　此纳米硅粉其实与硅碳负极的添加物是一样的，所以有技术的还是那几家。博迁新材（PVD技术龙头）、多氟多（CVD技术）、硅宝科技（CVD技术）。

　　长晶炉技术含量不是很高，单价不到100万/台，衬底厂商大多自己研发，现在外延设备紧缺，800万一台。

　　6 寸外延设备集中在意大利的 LPE 和日本的 NuFlare，Nuflare每年产能仅12台，LPE 每年产能30台+，外延设备的产能可能成为碳化硅产业的产能瓶颈。Nuflare 在中国出售已经排至 2023下半年，每台设计产能为 1800 片/月。

　　碳化硅透光率很高，激光切并不合适，而且激光切割设备相当昂贵，当然离子注入法剥离也不简单，现阶段最现实的还是线切。

　　设备：已经成功开发出碳化硅长晶炉、抛光机、外延等设备。碳化硅外延设备已通过客户验证。普兴电子用了晶盛机电的2~3台设备，三安光电也有向晶盛机电下单。

　　衬底方面：8英寸SiC衬底研发成功，2022-2025年晶盛机电优先向客户A提供不低于23万片。募资建设年产40万片碳化硅衬底项目已经落地宁夏银川。

　　目前验证和出货以6寸为主，下游客户主要是一些大厂（暂未披露具体大厂名字），8寸年底前就能验证，

　　开发了创新的SiC长晶炉，能够生产6英寸零微管SiC单晶，已有众多企业在采用。他们已经为国内厂商提供了20余台长晶炉。

　　晶升装备：聚焦于半导体领域，向半导体材料厂商及其他材料客户提供半导体级单晶硅炉、碳化硅单晶炉和蓝宝石单晶炉等定制化的晶体生长设备

　　宇环数控：公司产品可参与到碳化硅材料加工的晶锭端面磨削，晶锭外圆磨削、磨参考边，晶圆片双面减薄、抛光等工序，样机在进行客户验证

　　SiC晶锭激光切片机、SiC超薄晶圆激光切片机运用的QCB技术可在原来传统线切割的基础上大幅提升产能，以切割2cm厚度的晶锭 。

　　分别产出最终厚度350um，175um和100um的晶圆为例，提升幅度分别为40％，120％和270％的产能。目前，产品正在客户处做量产验证。

　　德龙激光：碳化硅晶圆激光切割设备；产品批量应用于碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料晶圆划片、MEMS芯片的切割、Mini LED以及5G天线等的切割、加工等

　　今年8月，中电科2所激光剥离项目取得突破性进展，基于工艺与装备的协同研发，实现了4英寸、6英寸碳化硅单晶片的激光剥离。今年2月，该所还成功研制出山西省首片碳化硅芯片。

　　截至2020年，SiC设备已在生产线台套，意向合同多台套。6英寸单片式机型满足厚外延、高均匀、低缺陷等工艺发展需求；

　　SiC高温激活炉满足量产要求，已小批量应用；SiC高温氧化炉生产出的1200V/ 80mΩ MOSFET器件进入下游用户可靠性测试阶段。

　　纳设智能：斩获国内龙头碳化硅外延厂商数十台复购订单。纳设智能已累计获得国内多个碳化硅外延客户近百台订单。

　　三安光电：全产业链集大成者，SiC晶圆厂顺利投产，产能36万片/年。订单：获得汽车企业38亿元的碳化硅器件合同。

　　承诺自2024年至2027年确保向湖南三安每年采购碳化硅芯片，超出部分由双方协商确定。该碳化硅芯片订单的协议金额将基于2022年市场价格感知，到2027年预估该金额总数为人民币 38 亿元（含税）。

　　至纯科技：公司湿法设备可覆盖晶圆制造各个工艺，可应用于第三代化合物半导体SIC碳化硅。截至目前国内几大头部碳化硅产品制造的客户已向公司订购SIC碳化硅相关湿法设备近40台。

　　深科达：CP探针台主要应用于消费级、工业级、汽车级、军用级等不同类型的芯片测试。芯片划片机主要应用于半导体晶片、PCB、QFN等材料的超高精密切割。

　　AOI芯片检测设备主要用于半导体图像传感器、储IC、光通讯模组、驱动IC等芯片的金线D尺寸测量、表面裂纹、崩边、脏污、切割道、划痕、破损、3D形貌、平面度等外观缺陷检测。

　　公司的SIC动态测试机已经完成研发，并在多个客户进入试用送样阶段。控股子公司汉先科技研发的手动键合机已成功推出市场，并实现了一定的销售收入；

　　与公司IGBT封装测试产线配套的自动键合机也按照既定的研发进度在有序推进，预计今年年底会推出样机。

　　推出新型化学机械研磨后（Post-CMP）清洗设备。这是该公司第一款Post-CMP清洗设备，可用于制造高质量衬底化学机械研磨（CMP）工艺之后的清洗，其中6英寸和8英寸的配置适用于碳化硅衬底制造。

　　全球第二，国内第一大碳化硅纯外延生产商，提供600V、1200V、1700V碳化硅功率器件的外延片产品。预计2022年.11出货量将突破10万。