AI电源/先进封装新需求：碳化硅（SiC）供应格局梳理

泡股

一. 驱动逻辑

（1）产业反转趋势显现

近期碳化硅产业景气度上行显著，上游SiC衬底厂均处于满产运行状态，下游企业如芯联集成一季度大幅减亏。

（2）新增需求有望爆发

先进封装领域，台积电已明确SiC衬底需求（CoWoS中介层材料）；AI电源领域，SiCSST（固态变压器）、服务器SIC器件正加速落地。

二.碳化硅概览

半导体材料代际划分：第一代硅、锗；第二代砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）；第三代碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）。

碳化硅是由硅和碳以共价键结合形成的化合物半导体，主要特性：

高禁带宽度（耐高温）、高热导率（散热性能优异）、高击穿电场（耐高压）、高电子饱和漂移速度（适配高频场景）。

2.1SiC分类

根据尺寸分为：6英寸（量产主流，占比超90%）、8英寸（逐步量产阶段）。



根据衬底性质分为：

（1）导电型衬底：导电性能好，全球主流；主要用于制造功率器件，如车载电源、直流充电桩、光储逆变器、工业电源等。

（2）半绝缘型衬底：高电阻率，几乎不导电，用于制造射频器件，如通信基站（功率放大器）、雷达系统等。

三. 制备工艺及流程

两大环节：碳化硅颗粒需先制备成衬底，再通过外延生长得到外延层，以满足下游器件电学性能要求。

3.1 衬底制备

（1）原料合成：将高纯硅粉和碳粉反应合成碳化硅颗粒，主流工艺为碳热还原法。

（2）晶体生长：碳化硅粉通过高温升华再沉积，在籽晶上生长出晶锭；主流工艺为物理气相传输法（PVT法）。

（3）衬底加工：晶锭经过切割、研磨、抛光、清洗等工序，制成标准直径的SiC衬底薄片。

3.2 外延生长

外延片是器件制造的直接原材料，是在衬底基础上的二次加工，核心流程分为两步：

（1）衬底预处理：通过原位刻蚀及高温退火，修复晶格缺陷，提供无损伤的单晶表面

（2）外延生长：采用化学气相沉积法（CVD法），在碳化硅衬底表面沉积一层单晶外延薄膜，其掺杂类型决定器件功能。

四. 供应格局

海外巨头主导高端衬底市场：Wolfspeed（美）、Coherent（美）、罗姆（日）、意法半导体（瑞）、英飞凌（德）。

（1）衬底

天岳先进：SiC衬底国内龙头，半绝缘型衬底国内市占第一，8英寸衬底全球市占率领先。

三安光电：国内化合物半导体IDM龙头，SiC衬底、外延、芯片、模块全链条布局。

露笑科技：投建合肥碳化硅产业园，聚焦导电型SiC衬底，产能爬坡中。

天富能源：天科合达第二大股东，其导电型衬底全球市占率第二。

（2）设备

晶盛机电：覆盖SiC全流程设备，包括长晶炉、切片机、研磨机、抛光机、外延炉等，同时亦有衬底产能。

晶升股份：国内SiC长晶炉龙头，并布局外延炉设备。

宇晶股份：SiC切磨抛设备龙头，包括切割机、研磨机、抛光机等。