SiC行業(yè)深度報告：SiC東風已來關注襯底與外延環(huán)節(jié)的材料+設備國產化機遇 20230821 -東吳證券

日究報告·機械行業(yè)深度報告ouesdwzqcomcn析師：劉曉旭dwzqcomcn助理：李文意liwenyidwzqcomcnSiC：需求乘“車”而起，材料&設備商迎國產化機遇及主要預測2)我們預計到2025年全球/國內6寸碳化硅單晶爐新增市場空間約100/40億元，2023-2025年CAGR為63%/75%。23-2025年CAGR約75%/88%。2、我們與市場不同的觀點代。投資要點iCSiC有多家車企的多款車型使用SiC，例?SiC襯底：材料端良率提升是關鍵，設備端生長、切片、研磨拋光各環(huán)節(jié)國產化率逐步提升。(1)襯底：隨著較低約50%，而海外龍頭良率已達85%左右。(2)長晶：物理氣相傳輸(PVT)最成熟，難點在于溫度控制、雜質控制、生長速度緩慢等，隨著國內SiC襯底加速擴產，我們預計2025年全球/國內6寸碳化硅單晶爐新增市場激光切片損耗少、效率高，有望替代金剛線成為新一代主流切割技術，我們預計到2025年全球/國內6寸碳化硅切片設備新增市場空間約30/13億元，金剛線切割方面高測股份已推出分別兼容4-8英寸的SiC金剛線切片機并持續(xù)推進國產替代，激光切割方面大族激光和德龍激光市場份額各占約50%。(4)研磨拋光：我們預計2025年全SiCSiC工藝難度大，我們預計2025年全球/國內6寸碳化硅外延爐新增市場空間約130/53億元，目前以意大利LPE(水平氣流)、德國愛思強 (垂直氣流)、日本的Nuflare(垂直氣流)為主，其MOCVD設備的核心差異是對氣體流量的控制，國內晶盛機電、北方華創(chuàng)、芯三代、中電48所和深圳納設智能等均在積極推進國產替代。此外在外延完成后，SiC仍需要激光劃片進行晶圓的切割，我們預計2025年全球/國內6寸碳化硅激光切割設備新增市場空間約5/2億元，國內德龍激光、大族激光市占率各50%。?投資建議：重點推薦晶盛機電(SiC襯底片&外延爐)、邁為股份(SiC研磨機)、高測股份(SiC金剛線切片機)、德龍激光(SiC激光切片&劃片機)、北方華創(chuàng)(SiC外延爐)，建議關注晶升股份(SiC長晶爐)、大族激光(SiC激光切片&劃片機)、納設智能(未上市，SiC外延爐)等。提升不及預期的風險、SiC設備國產化率提升不及預4 子漂移速率(107cm/s)2.02.5WcmK)405?第一代半導體(間接帶隙&窄帶隙)：1950年起，以硅(Si)為代表的半導體材料取代了笨重的電子管，推動了電子產業(yè)迅速發(fā)展。硅材料屬于間接帶隙(電子躍遷至導帶時需要改變動量，光利用率低)且?guī)墩?不耐壓)，適用于低壓、低頻、中功率集成電路，在光電子領域和高頻高功率器件方面受限。?第二代半導體(直接帶隙&窄帶隙)：1990年起，以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)為代表的半導體材料嶄露帶隙且具有相對寬的帶隙，載流子速度更快、噪音更低。其適用于制作高速、高頻、大功率以但受限于材料本身，難以滿足更高功率、更高電壓、更高頻率的器件需求。?第三代半導體(直接帶隙&寬帶隙)：近年來，以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)為代表的半導體材料備受關注，直接帶隙&寬帶隙的物理特性使其具有更高熱導率(2倍+)、高擊穿場強(~10倍)、高飽和電子漂移速率(~2倍)等優(yōu)點，適用于制作高溫、高頻、高功率器件，在國防、新能源汽車、光伏儲能等領域有廣泛應用。◆圖：半導體材料從第一代到第三代的發(fā)展過程◆圖：半導體材料性能對比低頻、中功率電子信息、新能源、光伏產業(yè)等噪聲無線通信、光通訊以及國防軍工高國防、新能源汽車、光伏儲能等數據數據來源：《第三代寬禁帶功率半導體及應用發(fā)展現狀》，東吳證券研究所1.2SiC作為第三代半導體材料具有耐高壓、耐高頻和耐高溫的優(yōu)勢是硅(Si)開關速度的3-10倍，從而適用于更高頻率和更快的開關速度。(3)耐高溫：SiC材料具有禁帶寬度a.低功耗：SiC器件導通電阻僅為Si的1/10c.高速開關：SiC高電子遷移率更高，開關快d.散熱：SiC的熱導率約是Si的3倍，散熱快6數數據來源:三菱電機官網，東吳證券研究所1.3新能源汽車+光伏發(fā)電雙輪驅動碳化硅產業(yè)放量BDCAGR達34%；2027年新能源汽車導電型SiC功率器件市場規(guī)模有望達50億美元，占比高達79%。單位：百萬美元新能源汽車78,,63%單位：百萬美元113,3113,3%2%458,7%4986,79%77數據來源:Yole，東吳證券研究所81.4全球已有多款SiC車型量產交付，SiC迎來上車導入期8發(fā)展前景不明的猜測，但近期全球汽車市場卻用實際行動表達了對SiC的支持，如全球第四大汽車集團Stellantis宣布，已與多家供應商簽訂包括SiC在內的半導體合作協議，總價值超80億元；博格華納向安森美SiC產品下定金額超72億元；瑞薩電子也與全球已有多款SiC車型量產交付2023上半年銷量iCModel328日意法半導體(Wolfspeed)、安森美15日2月714比亞迪(自研模塊)、意法半導體、博世、欣銳(Wolfspeed)7月26日4329日797汽車Q99自研電驅(蔚來驅動科技)、安森美汽車12月汽車月40汽車月汽車月汽車月021日11蘇州斯科(三安)0月斯達半導(模塊)、瞻芯電子數據來源:愛集微，東吳證券研究所?碳化硅器件產業(yè)鏈主要包括襯底、外延、器件制造(設計、制造、封測)三大環(huán)節(jié)。從工藝流程上看，首先由粉末通過長晶形成晶碇，然后經過切片、打磨、拋光得到碳化硅襯底；襯底經過外延生長得到外延片；SiC。◆圖：碳化硅器件成本結構◆圖：碳化硅器件成本結構◆圖：硅基器件的成本結構9數據來源:中商產業(yè)研究院，億渡數據，東吳證券研究所 半絕緣型電阻率較高(電阻率≥105Ω·cm)，步分成N型(空穴導電)或者P型(電子導電)半導體。半絕緣型SiC襯底+GaN外延，主要用于制造射頻器件，為主，導電型碳化硅襯底以6寸為主。大尺寸可以攤薄單位芯片的成本，當襯底從6寸擴大到8寸時，可切割出◆圖：碳化硅可根據電化學性質進行分類半絕緣型導電型◆圖：碳化硅可根據電化學性質進行分類半絕緣型導電型GaN等異質外延微波射頻器件極用G工雷達0mm數數據來源：天岳先進招股書，東吳證券研究所2.1.襯底：導電型Wolfspeed一家獨大，絕緣型天岳先進入圍前三WolfspeedWolfspeed襯底YoleSiCCR其中Wolfspeeded數數據來源：Yole，億渡數據，東吳證券研究所2.1.襯底：海外龍頭積極擴產，保障8寸碳化硅襯底批量供應(1)美國Wolfspeed在2012年成功研制并規(guī)?；a6寸碳化硅襯底(全球首發(fā))，2019年成功研制8寸碳化硅并d5年內SiC襯底的生產能力將提高5-10倍(包括6/8寸)。升35倍。◆表：國外龍頭企業(yè)碳化硅襯底研究進展與產能規(guī)劃公公司襯底進展襯底進展2012年全球首次成功研制2019年宣布產/年通過通過收購Ascatron和2015年成功研制8寸導電襯底和外延的生產能力寸半絕緣SiC襯底生產/年數數據來源：億渡數據，Infineon，中國經濟網，IT之家，中國證券網，面包板，東吳證券研究所速爬(2)天科合達同樣已經實現6英寸導電型碳化硅襯底的量產，2021年徐州生產基地6英寸系列產品產能達(3)晶盛機電(晶越)已經掌握了6英寸碳化硅的長晶技術和晶片加工工藝，預期產能為40萬片/年，此外◆表：國內企業(yè)碳化硅襯底研究進展與產能規(guī)劃襯底進展已經研發(fā)8英寸產品生產線，已過自主擴徑實現高質量8英寸產品的制備已實現6英寸導電型碳化硅襯底產品量產底進展20-30萬片/年天岳先進天科合達已實現6英寸導電型碳化硅襯底產品量產布將于2023年實現8英寸導電型碳化硅襯底小規(guī)模量產20-30萬片/年晶晶盛機電已掌握行業(yè)領先的8英寸碳化硅襯底工藝和技術，公司通過自有籽晶經過多輪擴徑，成功生長出8英寸N型碳化硅晶體，解決了8英寸碳化硅晶體生長過程中溫場不均，晶體開裂、氣相原料分布等難點問題已具備6英寸碳化硅的長晶技術和晶片加工工藝晶盛機電(晶越)40萬片/年數據來源：億渡數據，Infineon，中國經濟網，東吳證券研究所14產品性能WolfspeedII-VI產品性能WolfspeedII-VImm/-0.5微管密度cm2cm-2-·cm--≤10μm≤6μm≤10μm彎曲度(絕≤30μm≤25μm翹曲度≤40μm≤40μm≤40μm表面粗糙度Ra≤0.5nmRa≤0.2nmRa≤0.2nmWolfspeed已達85%左右，這導致國內碳化硅功碳化硅襯底的量產進度仍與海外龍頭有較大差比產品性能WolfspeedII-VI天科合達天岳先進直徑150.0mmmm未披露＋150.0mm0.0/-0.5mm150.0mm±0.2mm微管密度未披露＜0.1cm-2≤5cm-2≤0.5cm-2多型面積≤5%(面未披露不允許不允許電阻率范圍·cmcmmm總厚度變化≤10μm未披露≤6μm≤10μm彎曲度(絕對值)未披露未披露≤30μm≤25μm翹曲度≤40μm未披露≤40μm≤40μm表面粗糙度未披露Ra≤0.5nmRa≤0.2nmRa≤0.2nm數據來源：天岳先進招股說明書，東吳證券研究所152.1.襯底：我們預計2025年全球6寸碳化硅襯底新增市場空間約380億元?我們預計到2025年6寸碳化硅襯底新增市場空間約380億元，其中導電型碳化硅襯底市場空間約260億元(新能源汽車Sic襯底為主要來源，貢獻市場空間約245億元)，半絕緣型碳化硅襯底市場空間約120億元。襯底片市場空間測算2022A2023E2024E2025E25.30%2%0%18.40%12.3%306%34%348.74%54258%460.08%75.361.444.7碳化硅滲透率(2)6寸碳化硅襯底片的單車需求量(片/輛)(3)全球新能源汽車6寸碳化硅需求量(萬片)(4)=(1)*(2)*(3)全球新增光伏裝機量(GW)全球光伏逆變器需求量(萬臺)(5)碳化硅滲透率(6)6寸碳化硅襯底片的單臺需求量(片/臺)(7)全球光伏逆變器6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(8)=(5)*(6)*(7)全球新增風電裝機量(GW)全球風能變流器需求量(萬臺)碳化硅滲透率6寸碳化硅襯底片的單臺需求量(片/臺)全球風能變流器6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(9)全球儲能新增(GWh)全球儲能逆變器需求量(萬臺)碳化硅滲透率6寸碳化硅的單臺需求量(片/臺)全球儲能逆變器6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(10)全球軌道交通6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(11)6寸碳化硅襯底片售價(元/片)(12)全球6寸導電型碳化硅襯底片需求量(萬片)全球6寸導電型碳化硅襯底片市場空間(億元)14)=(13)*(12)/10000全球射頻器件市場空間(億元)碳化硅器件滲透率碳化硅襯底價值量占比全球半絕緣型碳化硅襯底市場空間(億元)(15)6寸碳化硅襯底片市場空間合計(億元)(16)=(14)+(15)379.816.3.9數據來源：數據來源：IEA等，東吳證券研究所測算2.1.襯底：我們預計2025年國內6寸碳化硅襯底新增市場空間約156億元?我們預計到2025年6寸碳化硅襯底新增市場空間約156元，其中導電型碳化硅襯底市場空間約108億元(新能源汽車Sic襯底為主要獻市場空間約103億元)，半絕緣型碳化硅襯底市場空間約47億元。/40%。 中國碳化硅襯底片市場空間測算2022A2023E2024E2025E 中國新能源汽車銷量(萬輛)(1)70690011621500 碳化硅滲透率(2)2%6%18%25% 6寸碳化硅襯底片的單車需求量(片/輛)(3)0.50.50.50.5 中國新能源汽車6寸碳化硅需求量(萬片)(4)=(1)*(2)*(3)527105188 中國新增光伏裝機量(GW)87118120124 中國光伏逆變器需求量(萬臺)(5)527613543503 碳化硅滲透率(6)31%39%47%55% 6寸碳化硅襯底片的單臺需求量(片/臺)(7)0.030.030.030.03 中國光伏逆變器6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(8)=(5)*(6)*(7)4.16.06.46.9 中國新增風電裝機量(GW)0000 中國風能變流器需求量(萬臺)2.42.32.11.9 碳化硅滲透率26%34%42%50% 6寸碳化硅襯底片的單臺需求量(片/臺)0.090.090.090.09 中國風能變流器6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(9)0.10.10.10.1 中國儲能新增(GWh)113161108 中國儲能逆變器需求量(萬臺)8.225.358.9121.8 碳化硅滲透率26%34%42%50% 6寸碳化硅的單臺需求量(片/臺)0.050.050.050.05 中國儲能逆變器6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(10)0.10.41.23.0 中國軌道交通6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(11)0.000.000.010.01 6寸碳化硅襯底片售價(元/片)(12)6600630060005500中國6寸導電型碳化硅襯底片需求量(萬片)(13)=(4)+(8)+(9)+(10)+(11)9.533.5112.3197.5中國6寸導電型碳化硅襯底片市場空間(億元)(14)=(13)*(12)/100006.321.167.4108.7 -新能源汽車3.517.062.7103.1 -風光儲逆變器2.84.14.65.5 全球射頻器件市場空間(億元)190205229253 碳化硅器件滲透率7%8%9%10% 碳化硅襯底價值量占比50%55%60%65% 全球半絕緣型碳化硅襯底市場空間(億元)(15)47.964.888.9118.4 34%36%40% 156 數據來源：IEA等，東吳證券研究所測算合成碳化硅晶錠碳化硅粉2.1.碳化硅襯底的生產流程包括長晶、切片、研磨和拋光四個環(huán)節(jié)合成碳化硅晶錠碳化硅粉?長晶：核心環(huán)節(jié)，通過物理氣相傳輸法(PVT)在高溫高壓的條件下，將碳化硅原料氣化并沉積在種子晶上，段。使用較小粒徑的硬磨料，如B4C或金剛石等。精拋主要采用化學機械拋光(CMP)方式，利用化學腐蝕和機械磨損協同作用，實現晶片表面的全局平坦化。研磨、拋光碳化硅襯底碳化硅晶片碳化硅晶棒18碳化硅襯底碳化硅晶片數數據來源：晶升股份招股書，東吳證券研究所2.2.長晶：碳化硅晶體生長的主流方法是物理氣相傳輸(PVT)?碳化硅單晶爐的長晶方式(晶體制備方法)主要包括物理氣相傳輸(PhysicalVaporTransport,PVT)、高溫化學氣相積淀(HTCVD)及液相外延(LPE)。(1)物理氣相傳輸(PVT)是最成熟的制備方法。由于設備簡單，操作易控制，運行成本低等優(yōu)點，國外廠商SiCrystalPVT(2)HTCVD法的主要技術挑戰(zhàn)是沉積溫度的控制。HTCVD法生長晶體純度較高、可實現近勻速晶體生長，但良TCVD(3)LPE法的主要技術挑戰(zhàn)是生長速率和結晶質量的平衡。LPE法生長的晶體質量高、缺陷密度低，但其生長速度緩慢、生長長度受限。日本的住友金屬公司采用LPE方法?！舯恚禾蓟鑶尉t三種長晶方法長晶方式長晶方式物理氣相傳輸(PVT)高溫化學氣相積淀(HTCVD)液相外延(LPE)示意圖工藝氣體沿著溫度梯度輸送，在較冷的尾部SiC籽晶凝聚為晶體具有技術方案成熟、生長過程簡單、設備成本低等特點。技術難點主要為大尺寸襯底制備、缺陷水平控制及良率提升器的底部通入，在中部熱區(qū)發(fā)生反應并形成在1800°C的溫度下碳硅溶液共溶，從過冷SiC簇，升華至反應器頂端籽晶處生長，工飽和溶液中析出SiC晶體藝溫度為1800-2300°C可制備高純度、高質量的半絕緣型碳化硅晶目前技術成熟度仍相對較低，具有質量高、體，具有工藝參數可調性、產品多樣性等優(yōu)易擴徑、易實現穩(wěn)定的P型摻雜、長晶過程生長工藝尚未成熟等因素制約，商業(yè)化進展、結晶質量更高、成本更低的碳化硅單晶生緩慢，未實現大規(guī)模應用長方法19簡介勢。受晶體生長設備、高純氣體成本較高、可觀測等特點，有望成為未來制備尺寸更大數數據來源：晶升股份招股書，東吳證券研究所2.2.長晶：碳化硅晶體生長的主流方法是物理氣相傳輸(PVT)數數據來源：晶升股份招股書，上海皓越電爐技術有限公司，東吳證券研究所2.2.長晶：工藝難點在于溫度控制，熱場材料仍依賴進口(1)溫度控制：PVT制的精度。熱場分為保溫材料和坩<5ppm。坩堝主要采用高純度石墨，純度要求<5ppm。C?熱場主要的材料仍依賴進口(歐洲斯柯達、日本東洋碳素等)。保溫材料和坩堝的更換周期分別為3~4◆圖：電阻加熱式熱場的特征區(qū)域和物理原理數據來源：人工晶體學報，晶升股份招股書，東吳證券研究所?(2)雜質控制：碳化硅晶體結構類型眾多，但僅少數幾種晶體結構的碳化硅為襯底所需材料，雜質控制難易產生多晶型夾雜，降低產品良率。023年7月，國內碳化硅襯底環(huán)◆圖：碳化硅長晶過程中壓力、溫度、氣體流量變化控制需要復雜的工藝數數據來源：上海依陽實業(yè)，華經產業(yè)研究院，晶升股份招股書，東吳證券研究所2.2.長晶：預計2025年全球/國內SiC單晶爐新增市場空間約100/40億元?核心假設：(1)2022-25年碳化硅單晶爐單價約60/55/50/50萬元/臺，單臺產能(已考慮良率)分別為全球導電型碳化硅襯底需求量(萬片)(1)3.3全球半絕緣型碳化硅襯底市場空間(億元)(2)半絕緣型碳化硅襯底平均價格(元/片)(3)全球半絕緣型碳化硅襯底需求量(萬片)(4)=(2)/(3)全球6寸碳化硅襯底需求量(萬片)(5)=(1)+(4)碳化硅單晶爐平均單臺產能(片/年，已考慮良率)(6)5)/(6)*10^42)碳化硅單晶爐廠商產能臺數(9)=(7)/(8)7全球碳化硅單晶爐單臺價格(萬元)(10)全球碳化硅單晶爐市場空間(億元)(11)=(9)*(10)/10^4中國導電型碳化硅襯底需求量(萬片)(1)中國半絕緣型碳化硅襯底市場空間(億元)(2)4半絕緣型碳化硅襯底平均價格(元/片)(3)中國半絕緣型碳化硅襯底需求量(萬片)(4)=(2)/(3)中國6寸碳化硅襯底需求量(萬片)(5)=(1)+(4)碳化硅單晶爐平均單臺產能(片/年，已考慮良率)(6))中國碳化硅單晶爐單臺價格(萬元)(10)中國碳化硅單晶爐市場空間(億元)(11)=(9)*(10)/10^48數數據來源：Yole，東吳證券研究所研/自產晶體生長設備，主要用于其自身碳化硅襯底的生產制造，不對外大批量銷售。◆表：國內龍頭碳化硅單晶爐廠商設備對比名稱單價(含稅)下降。(1)市場占有率約50%以上；(2)北方華創(chuàng)為半絕緣型碳化硅材料，主(1)市場占有率約27.47%-29.01%； (2)公司為導電型碳化硅材料龍頭廠24數數據來源：晶升股份招股書，東吳證券研究所2.2.長晶：設備規(guī)格與國外齊平，部分晶體生長控制參數優(yōu)于國外ar◆表：國內碳化硅單晶爐廠商設備規(guī)格指標參數◆圖：北方華創(chuàng)/晶升股份碳化硅單晶爐(左/右)設備規(guī)格指標參數晶升股份北方華創(chuàng)國外主流廠商熱方式設備規(guī)格指標參數線圈安裝及運動精度(mm)腔室材料及冷卻方式寸感應/電阻寸應/電阻/應/電阻/控溫精度(控溫精度(°C)控壓精度(mbar)極限真空(mbar)10-6壓壓升率(Pa/12h)/25數數據來源：晶升股份招股書，東吳證券研究所2.3.切片：切割是SiC襯底加工的首道工序，線鋸切割是主流技術、研磨和拋光，其中切割是SiC襯底加工的第一道工序，對后續(xù)襯底外延以及晶圓制造至關重要。WARPBOW、TTV(總厚度偏差)等精度控制要求很高。統(tǒng)鋸切(如內圓鋸片、金剛石帶鋸)切縫大、材料損耗多，不適用于SiC晶體切割；激光切割通過激光在晶體但c(d)電火花切片數據來數據來源：《碳化硅單晶襯底加工技術現狀及發(fā)展趨勢》，《碳化硅晶圓切割方法綜述》等，東吳證券研究所2.3.切片：未來金剛線切割和激光切割將替代砂漿線成為主流技術激光切割方法也形成了比較成熟的研究體系并逐漸興起。技術路線技術路線砂漿切割金剛線切割激光切割材料去除原理磨料研磨磨料研磨脈沖激光改性點度較高；2、材料損耗??；較低境污染小2、SiC晶錠損耗小，單個晶錠有數高，產量高；3、切割效率更高，超過線鋸切式靈活點4、游離的磨粒對鋼線同樣具用：使切片厚度不均且降低線鋸的使用壽命2、線鋸磨損快：極大影響線3、不適用于生產超薄大尺寸2、激光切割區(qū)域易出現熱熔損供單位面積的切削力降低，生較大的形變應力數據來源：《碳化硅單晶襯底加工技術現狀及發(fā)展趨勢》，《碳化硅晶圓切割方法綜述》，東吳證券研究所2.3.切片：砂漿切割成熟度高但速度低、成本高，難滿足加工要求?砂漿線切割又稱為游離磨料線鋸切割，切片加工過程實際上是三體磨料磨損的過程(切割線、切削液中的磨相互作用)。工作原理為：排線輪上的多根金屬線組成線網，線網在排線輪的旋轉帶動下高速往復運動，同時晶棒在進給單元的作用下以一定的進給速度向線網移動。切割時，攜帶磨料(金剛石或SiC)(切片厚度<0.3mm)，切片的產率更高(采用多線切割，克服了單次只能切割一片的缺點)，且切出的晶片會在晶片表面產生較大的微裂紋、殘余應力和較深的相變層，導致晶片翹曲變形并增加后續(xù)加工工作量；4)磨料對金屬線同樣有磨削作用，金屬絲磨損較快且切割出來的SiC晶片厚度不均勻?！魣D：砂漿切割原理示意圖◆圖：砂漿多線切割系統(tǒng)示意圖數據來源：《線鋸切片技術及其在碳化硅晶圓加工中的應用》，《金剛石線鋸切割SiC的加工質量研究》，高測股份招股意向書，東吳證券研究所◆圖：金剛線切割原理示意圖◆圖：金剛線切割原理示意圖SiC的主流工藝。不同的是該技術通常使用水基冷卻劑，因此環(huán)境污染??；2)相較砂漿切割的“三體加工”，金剛線切割屬于“二體加工”，切割效率是前者的數倍以上；3)細線徑下的金剛線切片具有切縫窄、材料損耗少等優(yōu)點；4)金剛線切和耐熱性，能夠承受更大的切削力，切削時間大幅降低，使用壽命更長。命和晶片的翹曲度?？梢娊饎偩€切割也不會是超薄大尺寸SiC單晶片生產的終局解決方案。數據來源：數據來源：《碳化硅晶圓切割方法綜述》等，梅耶博格官網，高測股份招股意向書，東吳證券研究所2.3.切片：激光切割有望替代金剛線成為新一代主流切割技術而達到去除材料，實現切割的SiC藝。激光半劃適用于解理性較好的材料加工，成本低。但碳化硅晶圓的解理性差，不易裂片，裂開的一面容易崩邊，劃過的部分粘連現象?！魣D：主流的激光切割技術有水導激光加工、冷切割技術等數據來源：數據來源：Synova，DISCO，東吳證券研究所2.3.切片：激光切割有望替代金剛線成為新一代主流切割技術。損耗；激光切割的切面較為光滑，研磨拋帶來的損耗非常少。一片SiC晶圓大約幾千元，對于客戶的原材料節(jié)◆圖：激光切割工藝材料損耗小、加工效率高、綜合成本具備優(yōu)勢工藝參數激光切割金剛線切割砂漿切割切口(um)40損傷層(um)4~7翹曲度(um)5856寸晶錠平均有效切割片數切割速度(mm/min)6.9單個晶錠切割周期4~5天設備單價(萬元/臺)~10000~300，耗材價格另算-數據來源：德龍激光，東吳證券研究所2.3.切片：我們預計到2025年全球切片設備新增市場空間約30億元200/200/190/190萬元/臺，技術滲透率90%/78%/60%/40%，良率約70%，設備稼動率約50%;(2)金剛線切片0/800萬元/臺，滲透率0%/2%/5%/10%，良率約80%，設備稼動率70%?！舯恚何覀冾A計到2025年全球切片設備新增市場空間約30億元，2023-2025年CAGR約48%23E4E5E全球導電型6寸碳化硅襯底需求量(萬片).35.3全球半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)全球6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(1)9.1%砂漿切片機年產能(萬片/臺)(考慮整體良率70%)(3)砂漿切片機需求量(臺)(5)=(1)*(2)/(3)/(4)/70%砂漿切片機單價(萬元/臺)(6)砂漿切片機市場規(guī)模(億元)(7)=(5)*(6)%金剛線切片機年產能(萬片/臺)(考慮整體良率75%)(9)金剛線切片機需求量(臺)(11)=(1)*(8)/(9)/(10)/75%金剛線切片機單價(萬元/臺)(12)0金剛線切片機市場規(guī)模(億元)(13)=(11)*(12)激光切片機年產能(萬片/臺)(考慮整體良率80%)(15)0246激光切片機需求量(臺)(17)=(1)*(14)/(15)/(16)/80%029激光切片機單價(萬元/臺)(18)激光切片機市場規(guī)模(億元)(19)=(17)*(18)全球切片機市場空間(億元)(20)=(7)+(13)+(19)1.0數數據來源：高測股份，東吳證券研究所測算2.3.切片：我們預計到2025年國內切片設備新增市場空間約13億元200/200/190/190萬元/臺，技術滲透率90%/78%/60%/40%，良率約70%，設備稼動率約50%;(2)金剛線切片0/800萬元/臺，滲透率0%/2%/5%/10%，良率約80%，設備稼動率70%。◆表：我們預計到2025年國內切片設備新增市場空間約13億元，2023-2025年CAGR約58%223E4E5E中國導電型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)中國半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)9.3中國6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)(1)1.4.5%砂漿切片機年產能(萬片/臺)(考慮整體良率70%)(3)設備稼動率(4)砂漿切片機需求量(臺)(5)=(1)*(2)/(3)/(4)/70%1砂漿切片機單價(萬元/臺)(6)0砂漿切片機市場規(guī)模(億元)(7)=(5)*(6)金剛線切片機滲透率(8)%金剛線切片機年產能(萬片/臺)(考慮整體良率75%)(9)設備稼動率(10)金剛線切片機需求量(臺)(11)=(1)*(8)/(9)/(10)/75%4金剛線切片機單價(萬元/臺)(12)00金剛線切片機市場規(guī)模(億元)(13)=(11)*(12)7機滲透率(14)激光切片機年產能(萬片/臺)(考慮整體良率80%)(15)0246設備稼動率(16)激光切片機需求量(臺)(17)=(1)*(14)/(15)/(16)/80%014激光切片機單價(萬元/臺)(18)激光切片機市場規(guī)模(億元)(19)=(17)*(18)中國切片機市場空間(億元)(20)=(7)+(13)+(19)33數數據來源：高測股份，東吳證券研究所測算MeyerBuger線切割機是行業(yè)內最成熟的也是市場占有率最大的品牌，其藍寶石多線切片機是國際上起步最早、市占率最高的機臺，公司的SiC切割將充分受益于在藍寶石領域的豐富經驗。高鳥的SiC砂漿切片機型號包括D套性等方面與國外設備仍有一定差距。◆圖：日本高鳥的SiC砂漿切割機，MWS是MultiWireSaw的(多剛線切割，前者最高線速達1200m/min)mond數據來源：公司官網，中國粉體網，東吳證券研究所2.3.切片：金剛線切割工藝主要設備供應商：日本安永、高測股份等00m/min，相比業(yè)內較多的砂漿線切工藝，線速提升約4倍以上，可極大提高生產效率，使加工成本較砂。兼容4-8英寸的SiC金剛線切片機(GC-SCDW8300和6500)并持續(xù)推進國產替代。高測在SiC領域推出的SiCGCSCDWmminC數數據來源：公司官網，高測股份投資者關系活動記錄表，東吳證券研究所DISCO東京精密及其他統(tǒng)工藝傳統(tǒng)工藝KABRA工藝KABRA藝DISCO東京精密及其他統(tǒng)工藝傳統(tǒng)工藝KABRA工藝KABRA藝基設備根據加工方式的不同可分為冷加工的砂切削領域，作為半導體晶圓減薄切削設備、耗SiC特點，傳統(tǒng)加工方法單片6寸SiC晶圓的切割時間由3.1小時大幅縮短至10分鐘，且不再需要后續(xù)研磨，單位材料損耗降低56%。%% (a)激光切片大幅縮短加工時間 (b)激光切片不再需要后續(xù)研磨 (c)激光切片大幅降低材料損耗統(tǒng)工藝KABRAKABRA藝數數據來源：DISCO，VLSI，東吳證券研究所SiC大族激光作為國內激光廠商龍頭，具有明用于第三代半導體的SiC晶錠激光切片機已經交付客戶進行驗證。期內暫無其他明顯競爭對手。2.8%2.0%7%7.3%◆圖：大族激光和德龍激光主導國內激光切片設備市場數據來源：中商情報網，大族激光，數據來源：中商情報網，大族激光，德龍激光，東吳證券研究所2.4.磨拋：研磨初步去除SiC晶片切割中形成的表面刀痕和損傷層形成外延缺陷進而切削去除方式使被加工材料的表面脫落，從而提高工件的形狀精度、尺寸和降低材料的表面粗糙具有上、下兩個研磨盤，可以同時研磨襯底的兩個面。磨削或單◆圖：襯底的磨削與雙面研磨時的變形過程數據來源：數據來源：《碳化硅襯底超精密加工技術》，《碳化硅單晶襯底超精密拋光關鍵技術研究》，東吳證券研究所2.4.磨拋：拋光進一步保障表面質量，以滿足后續(xù)外延&器件制造SiC硬粒和殘留損傷層，避免在切割過程中產生破片。拋光指用高速旋轉的低彈性材料(人造革、棉布等)拋光盤，或者用低速旋轉的軟質彈性或粘彈性材料?拋光也分為兩道工藝：粗拋和精拋，化學機械拋光(CMP)是精拋中應用最為廣泛的拋光技術。粗拋是針對雙面的機械拋光，目的在于提高拋光的加工效率，同時提高襯底表面的總厚度變化(TTV)、彎曲度(BOW)、翹曲度(Warp)，改善襯底表面的表面粗糙度(Ra)；CMP是單面拋光，作用為去除碳化硅片硅面表面的劃傷緣進行加工以防止晶片開裂。，只使用干式拋光磨輪進行拋光的去除應力加工工藝?！魣D：干法和濕法的拋光工藝路線數據來源：數據來源：《碳化硅單晶襯底超精密拋光關鍵技術研究》等，Disco官網，華海清科招股書，東吳證券研究所2.4.磨拋：我們預計2025年全球/國內磨拋設備的市場空間約56/23億元機+2臺單面精磨機。2022-25年雙面粗磨機價格分別為150/150/140/140萬元，單面精磨機精度更高，降價稍緩◆圖：我們預計到2025年6寸磨拋設備的市場空間約56/23億元，2023-2025年CAGR約81%/94%全球導電型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)3.3全球半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)全球6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)①.1雙面粗磨機價值量(萬元/臺)②單面精磨機價值量(萬元/臺)*2③全球研磨機市場空間(億元)④=①*(②+③*2)雙面拋光機價值量(萬元/臺)⑤全球拋光機市場空間(億元)⑥=①*⑤全球研磨+拋光市場空間(億元)⑦=④+⑥7中國中國導電型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)中國半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)3中國6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)①4276.5雙面粗磨機價值量(萬元/臺)②單面精磨機價值量(萬元/臺)*2③中國研磨機市場空間(億元)④=①*(②+③*2)雙面拋光機價值量(萬元/臺)⑤中國拋光機市場空間(億元)⑥=①*⑤中國研磨+拋光市場空間(億元)⑦=④+⑥40數據來源：數據來源：IEA等，東吳證券研究所測算?SiC行業(yè)中所使用的磨拋設備均由藍寶石、硅晶等行業(yè)中的單一設備所改造延伸而來，因此廠商眾多。國外廠商包括日本的秀和工業(yè)、Disco和東京精密，法國的Soitec，瑞士的梅耶博格，美國的AppliedMaterials和Speedfam等；國內廠商包括邁為、特思迪、揚帆半導體等。為滿足產業(yè)化需求，切磨拋的全自動量產化正在逐步開展。?DISCO是全球半導體制造設備龍頭，多年專注于晶圓減薄、拋光等領域。產品包括研磨機(Grinders)、拋光機(Polishers)、研磨拋光一體機(Grinder/Polisher)、表面平坦機(SurfacePlaner)等；在SiC減薄方面，公司采用4軸磨削和干法拋光以提高產品質量。?國內，邁為股份對標Disco所有型號，國產化進展符合預期。邁為在2019年立項研磨機，是國內最早將全自動減薄機推向量產的廠商(23年1月)，截至2023年7月，8英寸減薄機已量產?！魣D：DISCO采用4軸磨削和干法拋光以提高SiC晶片減薄質量圖：DISCO磨拋產品◆圖：邁為MX-SSG1A半導體晶圓研磨設備數據來源：公司官網，《TechBriefing2022-DISCOCorporation》，東吳證券研究所 3.外延片3.外延.襯底片器件3.1.外延片：晶體結構優(yōu)質可控，可分為同質外延&3.外延片3.外延.襯底片器件相，再制作器件。外延可分為①同質外延：在導電型SiC襯底生長SiC，常用度15000V則需要上百微米(約150μm)。◆SiC外延分為異質/同質兩種類型應用領域同質外延導電型15-30mΩ·cm碳化硅SiC低功率器件/射頻歸到交通(≥650V)通訊、無線電探測≥10^5Ω·cm◆圖：Sic晶體-襯底-外延-器件-模塊-系統(tǒng)全產業(yè)鏈外延數據來源：電子發(fā)燒友，東吳證券研究所底缺陷3.1.外延片：工藝難度大，Wolfspeed的SiC外延厚度已實現200μm底缺陷SiCSiC因此外延層缺陷包括來自襯底的缺陷(如微管、貫穿螺型位錯TSD、貫穿刃型位錯TED、基平面位錯BPD)，以及生長過程的位錯以及宏觀缺陷(如掉落物、三角形缺陷、胡蘿卜缺陷/彗星型缺陷、淺坑、生長的堆垛層錯)。TSDTED影響碳化硅器件性能，只有BPD會敗(擊穿電壓VB降低20%~90%)，良率大幅降低。米。Wolfspeed(Cree)的N/P型碳化硅外延厚度均可達到200μm，國內存在一定差距，瀚天天成N型碳化硅外延厚度達40μm，東莞天域N型碳化硅外延厚度做到30μm。◆SiC外延常見的缺陷類型缺陷/器件無無貫無無貫貫穿刃型位錯TED(無蝕無無基平面位錯BPD(包括界無，但會引發(fā)MPS無，但會引發(fā)二極雙級退化(導通電阻及漏面位錯、半環(huán)陣列)二極管退化管退化電流增加)內內生堆垛層錯VB降低(20~-50%)VB降低(20~-50%)VB降低(20~-50%)生長缺陷胡蘿卜缺陷、三角形缺陷VB降低(30~-70%)VB降低(30~-70%)VB降低(30~-70%)VVB降低(50~-90%)VB降低(50~-90%)VB降低(50~-90%)落物缺陷數數據來源：基本半導體，DT新材料，東吳證券研究所◆SiC外延片競爭格局◆SiC外延片國產率低◆SiC外延片競爭格局◆SiC外延片國產率低定(濃度、厚度一致lfspeed3%的市場份額，合計高達95%，形成雙寡頭壟斷。由于進口外延爐供貨短缺+國內外延爐仍需驗證+目標約140萬片；東莞天域2022年6寸產能達8萬片，并且啟動年產100萬片的6/8寸外延項目，預計2025年竣工◆國內外碳化硅外延廠商產品/產能布局廠商廠商外延片尺寸產能/規(guī)劃外延設備供應商230萬片230萬片190萬片SKSiltron6寸/8寸-QorvoSKSiltron6寸/8寸-3月宣布擴產6英寸和8英寸SiC襯底和外延片(廠房近30萬平方英尺)-萬片--公司與意法半導體擬32億美元(228億公司與意法半導體擬32億美元(228億碳化硅外延/芯片代工廠數據來源：芯世相，芯智訊，集邦半導體，東吳證券研究所數據來源：芯世相，芯智訊，集邦半導體，SiH4和C3H8續(xù)不斷地薄膜材料SiH4和C3H8續(xù)不斷地薄膜材料，但量好且量不佳且量最好但發(fā)不均化學氣相沉積CVD、液相外延LPE、分子束外延MBE等，其中CVD兼?zhèn)涑杀具m中+外延質量好+生長速度快的優(yōu)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(qū)；②氣體達到被加熱的SiC襯底，反應沉積單晶薄膜(外延片)。D傳統(tǒng)CVD(900-2000℃)，且能在不同襯底上沉積超薄層甚至原子層的特殊結構表面?！鬋VD制作SiC外延片過程長SiC晶體利利用載氣(H2)將反應源氣體(如SiH4和C3H8等)輸送到生長室內的熱區(qū)反應前驅氣體烷、甲烷、乙烯等雜源氮氣N2和三甲基鎵(TMGa)等數據來源：數據來源：ICSPEC，東吳證券研究所3.2.外延爐：水平/垂直式多技術并行，多腔&多片有效提高產能導致加熱效率很低，且溫場/流場不均勻，晶體表面溫度梯度很大(>100K/mm)，容易翹曲；熱壁CVD克服了這些缺點，改變加熱方式&增加絕熱材料(如石墨)，溫場/流場更均勻，溫度梯度顯著降低(<10長，膜厚和摻雜濃度不穩(wěn)定，同時氣體入口距襯底近，流場和溫場不均勻，容易形成難度大&設備昂貴，使用垂直式的主要是Nuflare?！鬝iC-CVD按照氣流方向可分為垂直/水平式(行星式是水平式的一種)冷壁熱壁NuflareLPE代表企業(yè)：愛思強47數據來源：數據來源：ICSPEC，東吳證券研究所3.2.外延爐：水平/垂直式多技術并行，多腔&多片有效提高產能VS腔室中的單步工藝，這種設計有利于簡化腔室內的他腔室的工藝，提高 0%以上?！鬝iC-CVD按照技術路線可分為單機單腔/單機多腔，單腔多腔腔多片單片多片代表企業(yè)：愛思強、晶盛機電、芯三代48數數據來源：晶盛機電，MKS，東吳證券研究所流場均勻、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、耗材成本氣流(公轉+自轉)，優(yōu)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。噴之際，時間上不允許國外幾家廠商進行大的技術方案革新或者推倒重來。我們預計接下來2-3年EDMOCVDE德國愛思強(GSWW)噴淋頭和托盤距離短均勻性勻性5/cm25/cm22/cm22/cm290μm/hm/hμm/hm/h升溫/冷卻時間min/65+14minminnmin4”wafer<1℃6”wafer<2℃fer價值量00萬RMB單腔RMB雙腔單腔產能(6寸)/月單腔*3片(可擴更多和摻雜的均勻性較好和摻雜的均勻性好用率高厚度和摻雜的均勻性好，生長速率高，價格低PM周期短Particle復性差(不適于量產)，襯污染厚度和摻雜的均勻性略差，設備成本高，耗材成本高代需要時間數據來源：芯三代，東吳證券研究所?晶盛機電北方華創(chuàng)?中電48?晶盛機電北方華創(chuàng)?中電48所深圳納設碳化硅外延設備(型號為150A，產能350-400片)已實現國產替代，22年公司外延設備市占率居國內前列。23?！鬝iC-CVD設備競爭格局◆SiC-CVD設備進展/產能規(guī)劃設備進展/產能規(guī)劃NuFlare。2018年開始開發(fā)單片式外延設備，2023年發(fā)布雙片式外延設備2010年就啟動外延裝備的研發(fā)工作，歷經十年，已發(fā)布20余款量產型外延設數數據來源：北方華創(chuàng)，第三代半導體，ICSPEC，東吳證券研究所平222023E2024E2025E全球導電型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)2.375.3全球半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)全球6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)①49.1單臺設備產能(萬片/年/臺)②設備需求量(臺)③=①/②設備價格(萬元/臺)④市場空間(億元)市場空間(億元)⑤=③*④中國導電型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)中國半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)9.3中國6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)①.4.5單臺設備產能(萬片/年/臺)②0011設備需求量(臺)③=①/②設備價格(萬元/臺)④市場空間(億元)⑤=③*④8數數據來源：各公司官網，東吳證券研究所(a)SiC晶圓劃片切劃道(a)SiC晶圓劃片切劃道SiC統(tǒng)機械切割(砂輪)方法是最常見的晶圓劃片方法，刀片可根產品選擇。而SiC晶圓莫氏硬度分布在9.2-9.6，高硬度、高脆性、低使得其磨削加工過程中易引起材料的脆性斷裂，切割槽的背◆圖：砂輪切割為常見晶圓劃片方法日本DISCO針對SiC晶圓難以使用普通金剛石刀片進行劃切加工的問題，開發(fā)了一種激光開槽加工工藝。先在切割道內切開2條細槽(開槽)，然后再使用磨輪刀片在2條細槽的中間區(qū)域實施全切割加工。通過采用該項◆圖：激光開槽有效降低高硬度SiC晶圓機械劃切崩邊帶來的不良影響梯((b)π激光開槽加工((c)ω激光開槽加工?激光劃片有效解決砂輪劃片崩刃、刀具磨損等問題，但是熱效應和熔渣仍是不可忽視的問題。激光劃片是指將激光能量于極短的時間內集中在微小區(qū)域，使固體升華、蒸發(fā)的全切割加工，開槽加工方式，屬于激光燒蝕加工技術。激光劃片屬于非接觸式加工，加工效率跟晶圓厚度有密切關系，厚度越厚，劃片速度越慢，吞吐量就越低。?采用隱形激光切割技術，有效減小切割道損耗，是主流的激光劃片技術路線。激光隱形切割通過將脈沖激光的單個脈沖通過光學整形，讓其透過材料表面在材料內部聚焦，在焦點區(qū)域能量密度較高，形成多光子吸收非線性吸收效應，使得材料改性形成裂紋。每一個激光脈沖等距作用，形成等距的損傷即可在材料內部形成一個改質層。在改質層位置材料的分子鍵被破壞，材料的連接變的脆弱而易于分開。切割完成后通過拉伸承載膜的方式，將產品充分分開，并使得芯片與芯片之間產生間隙。激光切割技術更適用于第三代半導體劃片，減小材料加工損耗，簡化加工工序參數對比激光表面直接劃片隱形激光劃片優(yōu)點缺點工藝示意圖①不會產生崩刃、刀具磨損和水污染；②適用于異形工件、較脆材料的加工，比如第三代半導體材料、超薄硅片的劃片，避免傳統(tǒng)刀片劃片進給速度引發(fā)的破片風險。①熱影響和夾渣是不可忽視的問題，通過冷加工355nm紫外激光或超快激光，在非常高的加工要求規(guī)則下，仍具有一定的熱效應；②激光聚焦無法精確控制到刀具的深度，晶圓完全切穿時，藍膜往往會被破壞，影響后續(xù)的晶體膨脹過程；③激光燒蝕在表面會產生碎屑，需要額外的濕法清洗工序，有切割道，相對而言生產效率較低。①由于工件內部改質，因此可以抑制加工屑的產生，適用于抗污垢性能差②適用于抗負荷能力差的工件，且采用干式加工工藝，無需清洗；③可以減小切割道寬度，因此有助于減小芯片間隔，適用于窄劃道工件。數數據來源：DISCO，東吳證券研究所%大族激光%激光%大族激光%激光%?以SiC為代表的第三代半導體材料基本采用激光切割劃片。截至2023年7月，劃片行業(yè)晶圓切割約70%市場份額為砂輪切割。傳統(tǒng)硅基類90%采用砂輪切割；碳化硅作為第三代半導體材料，主要用于功率器件芯片以及射頻芯片器件的制造，生產、加工難度較大，采用傳統(tǒng)砂輪切割工藝，材料耗損高，產出率、良率、切割效率均存在一定問題，因此基本采用激光切割。?德龍激光、大族激光是國內唯二的激光劃片設備廠商，市場份額接近平分。在晶圓激光切割領域，國內主要參與者僅有德龍激光和大族激光兩家，早期德龍激光市場占比更多，隨著大族激光加入晶圓激光切割市場，截至2022年12月，兩家市場份額各占約50%?！魣D：第三代半導體基本采用激光切割劃片◆圖：德龍激光、大族激光平分激光劃片設備市場2%硅硅基類激光切割數據來源：德龍激光，數據來源：德龍激光，大族激光，東吳證券研究所(3.00萬片/年對應2500片/月，即德龍激光切割設備單臺產能)；(2)2022-2025年激光切割設備平均價格CAGR%220222023E2024E2025E0075.3802.3349.1全球半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)全球6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)①單臺設備產能(萬片/年/臺)②設備需求量(臺)③=①/②設備價格(萬元/臺)④市場空間(億元)⑤=③*④9.39.3.580.91.400中國半絕緣型6寸碳化硅襯底需求量(萬片)中國6寸碳化硅襯底片需求量(萬片)①單臺設備產能(萬片/年/臺)②設備需求量(臺)③=①/②設備價格(萬元/臺)④市場空間(億元)⑤=③*④0.40.71.42.155數據來源：德龍激光，數據來源：德龍激光，大族激光，東吳證券研究所 碳化硅領域，2022年晶盛機電行業(yè)首發(fā)6寸單片式碳化硅外延設備(型號為150A，產能350-400片)并實現600-650片)，同年6月再次成功推出8寸單片式碳化硅外延生長設備。碳化硅外延生長設備的自主研發(fā)與調試，外延的厚度均勻性1.5%以內、摻雜均勻性4%以內，未來外延設備迭代方向將從單片到多片(單腔多片式或單片多腔式)，增加單位產能、降低生產成本。均勻性4%以內，已達到行業(yè)領先水平數數據來源：晶盛機電公眾號，東吳證券研究所向客戶送樣，通過了下游客戶和第三方檢測機構的驗證，且已取得客戶A意向性合同，2022年-2025年公司將SiCSiC體，晶坯(風險提示：研發(fā)進展不及預期，下游擴產不及預期)數數據來源：晶盛機電公眾號，東吳證券研究所應用于8/12英寸硅晶圓及碳化硅、氮化鎵等第三代半導體內部改質切割備高功率紅外激光器(極小的激光濺射)應用于8/12英寸硅晶圓及碳化硅、氮化鎵等第三代半導體內部改質切割備高功率紅外激光器(極小的激光濺射)，兼容不同厚度晶高精密直線電機，高速度X-Y運動平臺配備SLM激光調制技術,具有光斑整型及補償功能?配備雙光束(2-Beam)同時加工作業(yè)SEMICON展示了針對碳化硅的、經過主軸功率改造的碳化硅研磨設備，應用于4/6/8英寸碳化硅、藍寶石等硬質材晶圓的減薄。同時展示半導體晶圓激光改質切割設備，應(風險提示：研發(fā)進展不及預期，下游擴產不及預期)應用于應用于4/6/8英寸碳化硅、藍寶石等硬質材晶圓的減薄?可視化操作管理，實時顯示和監(jiān)控關鍵加工信息?視覺檢測和定位系統(tǒng)可識別晶圓正反面，自動定位補償?物料信息掃描錄入、防止晶圓斜插?雙高剛性氣浮主軸設計，搭配自主研制的高目數磨輪數數據來源：邁為股份公眾號，東吳證券研究所W3年7月，已在行業(yè)形成銷售。h供電異常時設備停機不斷線概率提升至95%以上?！魣D：2023中國半導體新材料發(fā)展(唐山)論壇◆圖：GC-SCDW8300型碳化硅切片機設備參數數數據來源：高測股份公眾號，東吳證券研究所GCSCDW的同時，高測推出碳化硅專用金剛線、碳化硅倒角砂輪、碳化硅減薄持型好，壽命(風險提示：研發(fā)進展不及預期，下游擴產不及預期)◆圖：公司碳化硅專用金剛線產品及參數◆圖：碳化硅倒角砂輪◆圖：碳化硅減薄砂輪數數據來源：高測股份公眾號，東吳證券研究所◆圖：應力誘導方法下劃片截面光滑(a)175um厚SiC晶圓劃片效果◆圖：應力誘導方法下劃片截面光滑(a)175um厚SiC晶圓劃片效果iC個且晶圓廠商通常在產能擴展時才考慮設備更新迭代，設備進入難度極高。德龍激光2018年開始進入SiC領域，公司研發(fā)的應力誘導切割方法擅長切割超硬和超脆材料，并順利用該方法實現了SiC晶圓的品質快速切割，切割截面均勻度較傳統(tǒng)機械方法有明顯的改善。針對主流6寸SiC晶圓，最大切割速度為500mm/s，工藝成熟，可針對航天航空、電力電子等行業(yè)微波器件以及功率器件的SiC晶圓片進行SiCSiC晶圓劃片設備關鍵參數(b)350(b)350um厚SiC晶圓劃片效果Inducer-5560碳化硅電力電子器件晶圓碳化硅基氮化鎵射頻芯片6寸(可升級至8寸)500mm/s適用產品適用尺寸最大切割速度最大切割厚度X軸：行程450mm，解析度0.1umY軸：行程Y軸：行程700mm，解析度0.1umZ軸：行程20mm，解析度0.1um紅外皮秒脈沖激光器，≥4W風冷(c)(c)低倍率SiC晶圓劃片SEM冷卻方式數據來源：德龍激光，東吳證券研究所激光激光聚焦到到材料內部，從內部打斷材料的分子鍵，穿透力強且有效避免熱效應的影帶來的切割道口損失，且無需后續(xù)二次研磨加工，在確保良率的情況下顯著提升(風險提示：研發(fā)進展不及預期，下游擴產不及預期)數數據來源：德龍激光，DISCO，東吳證券研究所(b)SiC產品切割效果正面圖(c)SiC(b)SiC產品切割效果正面圖(c)SiC產品切割效果背面圖IC用，并持續(xù)加大對基礎器件以及專用設備業(yè)務C光內部改質切割設備，率先打破國外技術壟斷。自2015年開始， (a)碳化硅晶圓改質切割設備DSI-S-TC9310大族激光配合半導體行業(yè)客戶需求，該技術已形成批量銷售，填補了國內市場空白。關鍵參數關鍵參數SiC晶圓改質切割設備數據來源：大族激光，東吳證券研究所(a)SiC晶錠激光切片機(b)SiC超薄晶圓激光切片機(a)SiC晶錠激光切片機(b)SiC超薄晶圓激光切片機QCBSiCSiC錠激光切片機已交付客戶驗證QCBSiC割效果。QCB切片技術利用高能量密度的脈沖激描激光能夠在目標平面引導出基面方向擴展的裂紋陣列；最后利用第三代半導體晶體學上的基面滑移機制來實現高精度、低損傷的晶圓剝離。SiC最新發(fā)布的兩款設備SiC晶錠激光切片機(HSET-S-LS6200)、SiC超薄晶圓激光切片機(HSET-S-LS6210)，采用全新QCB技術，以切割2cm厚度的(風險提示：研發(fā)進展不及預期，下游擴產不及預期)項目多線切割QCB技術單片切口損耗0um單片研磨損耗50um單片總損耗(350um晶圓)240-260um50um最薄切割厚度450um數數據來源：大族激光，東吳證券研究所SiC備領域多方位布局，有望充分受益產業(yè)協同爐等多種設備機型，滿足SiC芯片生產流程中晶錠生長和晶片處理兩大環(huán)節(jié)的需求。SEMIHBLED望參與制定行業(yè)標準，引領SiC設◆圖：北方華創(chuàng)SiC設備布局覆蓋晶錠生長和晶片處理兩大環(huán)節(jié)原料合成原料合成晶體生長晶體退火火數數據來源：北方華創(chuàng)官網，東吳證券研究所4.6.北方華創(chuàng)：提供