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 | ||||
东莞天域 | ||||
瀚天天成 | ||||
三安集成 |
五、技术趋势与挑战
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。