我國SiC外延爐行業(yè)分析：多腔&多片有效提高產(chǎn)能 晶盛等廠商引領(lǐng)國產(chǎn)替代

對比

概述

單機(jī)多腔VS單機(jī)單腔

單腔室中的多步工藝可以轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗲皇抑械膯尾焦に?，這種設(shè)計有利于簡化腔室內(nèi)的設(shè)計，提升工藝的效率和重復(fù)性。當(dāng)某個腔室發(fā)生故障時，可以單獨維修，而不影響其他腔室的工藝，提高設(shè)備稼動率與整線的產(chǎn)出，但雙腔室技術(shù)難度遠(yuǎn)高于單腔室。Nuare的雙腔*單片6寸產(chǎn)能約1500-1800片/月(全自動)，而原先的單腔*單片產(chǎn)能約600片1月，產(chǎn)能實現(xiàn)翻番

單腔單片VS單腔多片

單腔多片通過片數(shù)的增加提高單位時間產(chǎn)能，但單腔多片的難點在于控制多片外延的厚度均一性、摻雜均一性。例如國外愛思強(qiáng)曾采用單腔8片式，產(chǎn)能600-1200片/月，但氣體濃度控制難度大,外延不均勻且缺陷比較多，不受市場認(rèn)可。因內(nèi)晶盛機(jī)電成功推出了6寸單腦雙片式，產(chǎn)能達(dá)到600-650片/月，比單腔單片產(chǎn)能增加70%，單片運營成本降幅可達(dá)30%以上

類別

意大利LPE

德國愛思強(qiáng)（GSWW）

日本Nuflare（S6）

芯三代設(shè)備

工藝類型

水平氣流

垂直氣流，噴淋頭和托盤距離短，自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)

垂直氣流，噴淋頭和托盤間距大

垂直氣流，噴淋頭和托盤間距適中

厚度均勻性

0.5-1.5%

<1%

<2%

<1.5%

摻雜均勻性

1.5-5%

<4%

<4%

<3%

缺陷

<0.5/cm2

<0.5/cm2

<0.02/cm2

<0.02/cm2

生長速率

≤90μm/h

>25μm/h

>50μm/h

>50μm/h

升溫/冷卻時間

---

20+40min/65+14min

7min/7min

7-15min/7-30min

最高溫度

1650℃

1650℃

1650℃

1650℃

溫度均勻性

<2℃

<2℃

4”wafer<1℃，6”wafer<2℃

6”wafer<1.5℃

設(shè)備價值量

1100萬RMB單腔

2200萬RMB單腔

3500萬RMB雙腔

1200~萬RMB單腔

單腔產(chǎn)能（6寸)

單腔*單片；300~500片/月

單腔*8片，600~1200片/月

雙腔*單片，1500~1800片/月

單腔*3片（可擴(kuò)更多片）；600~2000片/月

優(yōu)勢

生長速率高，價格適中，厚度和摻雜的均勻性較好

厚度和摻雜的均勻性好

流場均勻，Particle少，設(shè)備利用率高

厚度和摻雜的均勻性好，生長速率高，價格低

劣勢

工藝可調(diào)性差，Particle多，PM周期短

Particle非常多，重復(fù)性差（不適于量產(chǎn)），襯底背面污染

厚度和摻雜的均勻性略差，設(shè)備成本高，耗材成本高

驗證迭代需要時間

廠商

設(shè)備進(jìn)展/產(chǎn)能規(guī)劃

NuFlare

年產(chǎn)約12臺，大部分訂單被國際大公司買斷，訂貨周期特別長。2025年才開始供應(yīng)國內(nèi)市場。

LPE

年產(chǎn)約30臺，2/3供給中國，國內(nèi)廠商只有瀚天天成與LPE簽訂合約，可保證每年20-30臺外延爐設(shè)備供應(yīng)。

晶盛機(jī)電

2018年開始開發(fā)單片式外延設(shè)備，2023年發(fā)布雙片式外延設(shè)備

北方華創(chuàng)

外延設(shè)備應(yīng)用廣泛，包括單晶硅、多晶硅、碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、磷化銦（InP）等

類別

2022年

2023年

2024年E

2025年E

2026年E

襯底片產(chǎn)能(萬片)

47

92

135

131

141

襯底所需外延爐數(shù)量(臺/萬片)

2.08

2.08

2

2

1.92

外延爐價格(萬元/臺)

800

800

800

800

800

外延爐市場空間(億元)

7.82

15.31

21.60

20.96

21.66