国内外主要SiC外延企业综合实力分析

文摘   2025-02-01 11:47   江西  

一、国际头部企业

1. Wolfspeed(美国)

  • 核心优势

    • IDM全链条龙头:从衬底到外延、器件全自研,外延技术全球领先(缺陷密度<0.5/cm²)。

    • 产能规模:全球最大8英寸外延产能,2025年目标占全球外延市场50%。

  • 客户绑定:特斯拉、通用汽车主逆变器核心供应商。

2. II-VI(现Coherent,美国)

  • 核心优势

    • 厚膜外延技术:针对光伏和工业高压场景,外延层厚度达50μm以上(±3%均匀性)。

    • 设备协同:自研外延炉(EPI Reactor),降低工艺波动。

3. 昭和电工(Showa Denko,日本)

  • 核心优势

    • 低缺陷外延片:TSD(螺纹位错)密度<100 cm⁻²,适配车规级MOSFET。

    • 客户粘性:绑定罗姆、三菱电机,主攻日本车企供应链。


二、国内头部外延企业

1. 东莞天域半导体

  • 技术地位

    • 国内最大外延厂:6英寸外延片市占率超60%,2023年量产8英寸外延。

    • 技术指标:外延层厚度均匀性±3%,缺陷密度<1/cm²(接近国际水平)。

  • 客户绑定:华为、比亚迪半导体、中车时代,进入英飞凌二级供应链。

  • 产能规划:2025年产能达50万片/年(6/8英寸)。

2. 瀚天天成(厦门)

  • 技术亮点

    • 车规级认证:国内首家通过AEC-Q101认证的外延企业,缺陷密度<0.8/cm²。

    • 高压外延技术:针对1200V以上器件,外延厚度达30μm(均匀性±2.5%)。

  • 客户合作:与三安光电、斯达半导深度合作,供货小鹏、理想汽车。

3. 三安集成(三安光电子公司)

  • IDM模式优势

    • 外延自供:长沙基地实现衬底-外延-器件一体化,外延成本降低20%。

    • 技术突破:8英寸外延片2024年量产,适配1200V SiC MOSFET。

  • 客户进展:获蔚来、吉利订单,目标2025年外延自给率超80%。


三、第二梯队及新兴企业

1. 中电科55所/13所

  • 军工背景

    • 高可靠外延片:用于雷达、卫星等特种领域,耐高温(>600℃)性能突出。

    • 技术储备:开发出低缺陷(TSD<200 cm⁻²)6英寸外延片,但民用化进度较慢。

2. 晶湛半导体(苏州)

  • 技术特色

    • GaN/SiC协同:主攻SiC外延+GaN-on-SiC技术,适配5G射频器件。

    • 客户绑定:中兴通讯基站模块核心供应商,外延片良率超85%。

3. 芯粤能(广东)

  • 产能扩张

    • 新兴势力:2023年投产6英寸外延线,聚焦光伏逆变器市场。

    • 成本优势:单片价格较头部企业低10%,但缺陷密度较高(<2/cm²)。


四、技术对比与竞争格局

企业核心优势技术指标(6英寸)客户绑定8英寸进展
Wolfspeed
IDM全链条,缺陷密度最低
缺陷密度<0.5/cm²,均匀性±1.5%
特斯拉、通用汽车
8英寸外延已量产
东莞天域
国内市占率第一,均匀性优
缺陷密度<1/cm²,均匀性±3%
比亚迪、华为
2024年小批量量产
瀚天天成
车规认证领先,高压技术强
缺陷密度<0.8/cm²,厚度±2.5%
理想、小鹏
2025年目标量产
三安集成
IDM降本,自供率高
缺陷密度<1.2/cm²,成本低20%
蔚来、吉利
2024年量产

五、技术趋势与挑战

  1. 技术升级方向

  • 8英寸外延:厚度均匀性需控制在±2%以内,减少边缘效应;

  • 缺陷控制:降低TSD、BPD密度至<0.5/cm²(车规级门槛);

  • 厚膜外延:针对光伏和电网应用,开发100μm以上外延层。

  • 国产化瓶颈

    • 设备依赖:外延炉(如德国Aixtron、意大利LPE)国产替代率不足20%;

    • 工艺Know-How:掺杂浓度控制、生长速率优化需长期经验积累。

  • 竞争风险

    • 国际巨头(Wolfspeed、II-VI)通过降价挤压国内市场;

    • IDM厂商(如英飞凌、三安)自建外延产能,挤压独立外延企业空间。


    总结

    国内SiC外延企业呈现“一超多强”格局:东莞天域在产能和市占率上遥遥领先,瀚天天成以车规级技术占据高端市场,三安集成依托IDM模式降本增效。短期看,具备车规认证和8英寸量产能力的企业将快速崛起;长期需关注设备国产化与工艺迭代能力。投资者可优先选择技术指标对标国际、绑定头部客户的企业。

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