碳化硅专题 | 7.3亿欧元投资计划,“外延”究竟有何魔力?
（以下内容从天风证券《碳化硅专题 | 7.3亿欧元投资计划,“外延”究竟有何魔力?》研报附件原文摘录）
上篇文章《半导体届“小红人”碳化硅，或将引领行业变革？》讲述了碳化硅中的衬底环节，本文继续讲述碳化硅的“外延”环节。 ·该项目是欧洲首座碳化硅外延衬底（SiC epitaxial substrate）制造厂 意法半导体将于意大利兴建一座整合式碳化硅（SiC）衬底外延制造厂，以满足意法半导体客户对汽车及工业碳化硅组件与日俱增的需求。根据官方信息，该新厂预计2023年开始投产，在2024年之前实现40%碳化硅衬底来自内部采购的目标。此次意法半导体建设新碳化硅衬底厂，或有望帮助实现这一目标。 本计划对意法半导体推动碳化硅业务垂直整合的策略来说，是极为关键的一步。这项在五年内投资7.3亿欧元的计划，将由意大利政府透过国家复苏暨韧性计划（National Recovery and Resilience Plan）提供资金援助，全面完工后可新增约700个直接就业机会。 除此之外，华为旗下哈勃投资增资入股碳化硅外延厂商瀚天天成；在2021年7月，哈勃再次投资碳化硅外延企业——东莞天域。 这个外延是什么？究竟有何魔力能够吸引龙头企业频频出手进行布局？ 晶体在生长过程中，衬底表面不可避免会有缺陷。如果直接在衬底上做器件，会影响整个衬底的质量，从而对器件的性能有影响。而外延层的设计，使得整个表面更加平整，减少了缺陷，更保障器件的性能。 根据产业链：主要包括衬底、外延、器件、封测等环节 二、外延：产业链中间环节，直接关乎最终器件性能 碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。 由于现在所有的器件基本上都是在外延上实现，所以外延的质量对器件的性能是影响是非常大的，但是外延的质量它又受到晶体和衬底加工的影响，处在一个产业的中间环节，对产业的发展起到非常关键的作用。 所以外延层制备，是能有效提升器件的性能，需要较厚的外延层、整齐的表面和较低的杂质度。而能否做出较好品质的外延层，需要成熟的设备和优质的衬底。这是由于在外延层制备中，衬底的缺陷有可能被复制在表面沉积的外延层，所以衬底的好坏直接也影响外延层的质量。 在2020年超越摩尔定律应用的外延设备销售额约为6.92亿美元；根据Yole预测，到2026年，包括功率和光电应用关键的MOCVD（金属有机化学气相沉积）、HTCVD（高温化学气相沉积）和MBE（分子束外延设备）外延设备市场将达到11亿美元，复合年增长率为8%。 目前能够满足对大需求量的只有极少数设备供应商，在11家超越摩尔定律领域的主要外延设备供应商中，前三名在营收方面所占市场份额超过60％。从竞争格局来看，外延设备市场被三个不同类别的外延设备制造商占据： 第一类是顶级半导体设备供应商，例如硅基器件前端制造工艺领域的东京电子公司（Tokyo Electron）和应用材料公司（Advanced Materials），主要为外延工艺提供改进的化学气相沉积设备，但它们通常不参与MOCVD领域的竞争。2019年6月，东京威力科创也加入了遵守美方“实体名单”停止与华为半导体业务的行列。 第二类是专业的MOCVD设备供应商，例如前三强Aixtron、Veeco和中微半导体，它们分别开发专门用于固态照明的设备，而射频前端供应商在该领域没有任何产品。 第三类是来自功率半导体领域的碳化硅产业，或高水平射频应用的设备供应商，提供高温化学气相沉积设备。 事实上，其他各类前端设备巨头也占有一席之地，包括：ASM International是原子层沉积（ALD）领域全球最大、占有率最高的ALD设备供应商，在外延生长、增强等离子体化学气象沉积（PECVD）等领域也颇多斩获。中国的北方华创（Naura）主要从事干法蚀刻设备的生产，在物理气相沉积（PVD）领域实现了国内高端薄膜制备设备的突破，设备涵盖90-14纳米多工序；包括瀚天天成（EpiWorld）和东莞天域半导体均可供应 4-6 英寸外延片，中电科 13 所、55 所亦均有内部供应的外延片生产部门，台湾地区有嘉晶电子。还有一些特定领域的竞争企业，如大阳日酸株式会社（工业气体和空分设备）、株式会社纽富来科技（电子束掩膜光刻、掩膜检测和外延生长设备）、LPE（硅和化合物半导体材料外延设备），以及一些中国初创企业。 最后以意法半导体总裁兼首席执行官为结尾：当前，新能源汽车、可再生能源、以及工业领域的快速发展，带动碳化硅市场规模的大幅提升，这也推动了各大头部厂商加速扩产“野心”，各大厂商也或将会从激烈的斗争中从中受益。 公司介绍： 东莞天域：是中国第一家从事碳化硅 (SiC) 外延晶片市场营销、研发和制造的民营企业，其生产出来的6英寸外延片达到了全球领先的技术指标。目前正在布局积极发展8英寸SiC外延片系列产品批量生产。 瀚天天成：是我国第一大SiC半导体纯外延晶片生产商，也是国内首家提供商业化6英寸SiC外延晶片生产商。 本文件由天风国际证券集团有限公司, 天风国际证券与期货有限公司（证监会中央编号：BAV573）及天风国际资产管理有限公司（证监会中央编号：ASF056）（合称“天风国际集团”）编制，所载资料可能以若干假设为基础，仅供专业投资者作非商业用途及参考之用途，会因经济、市场及其他情况而随时更改而毋须另行通知。任何媒体、网站或个人未经授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表本文件及任何内容。已获授权者，在使用本文件或任何内容时必须注明稿件来源于天风国际集团，并承诺遵守相关法例及一切使用的国际惯例，不为任何非法目的或以任何非法方式使用本文件，违者将依法追究相关法律责任。本文件所引用之数据或资料可能得自第三方，天风国际集团将尽可能确认资料来源之可靠性，但天风国际集团并不对第三方所提供数据或资料之准确性负责。且天风国际集团不会就本文件所载任何资料、预测及／或意见的公平性、准确性、时限性、完整性或正确性，以及任何该等预测及／或意见所依据的基准作出任何明文或暗示的保证、陈述、担保或承诺而负责或承担任何法律责任。本文件中如有类似前瞻性陈述之内容，此等内容或陈述不得视为对任何将来表现之保证，且应注意实际情况或发展可能与该等陈述有重大落差。本文件并非及不应被视为邀约、招揽、邀请、建议买卖任何投资产品或投资决策之依据，亦不应被诠释为专业意见。阅览本文件的人士或在作出任何投资决策前，应完全了解其风险以及有关法律、赋税及会计的特点及后果，并根据个人的情况决定投资是否切合个人的投资目标，以及能否承担有关风险，必要时应寻求适当的专业意见。投资涉及风险。敬请投资者注意，证券及投资的价值可升亦可跌，过往的表现不一定可以预示日后的表现。在若干国家，传阅及分派本文件的方式可能受法律或规例所限制。获取本文件的人士须知悉及遵守该等限制。 阅读原文 立即开户
上篇文章《半导体届“小红人”碳化硅，或将引领行业变革？》讲述了碳化硅中的衬底环节，本文继续讲述碳化硅的“外延”环节。 ·该项目是欧洲首座碳化硅外延衬底（SiC epitaxial substrate）制造厂 意法半导体将于意大利兴建一座整合式碳化硅（SiC）衬底外延制造厂，以满足意法半导体客户对汽车及工业碳化硅组件与日俱增的需求。根据官方信息，该新厂预计2023年开始投产，在2024年之前实现40%碳化硅衬底来自内部采购的目标。此次意法半导体建设新碳化硅衬底厂，或有望帮助实现这一目标。 本计划对意法半导体推动碳化硅业务垂直整合的策略来说，是极为关键的一步。这项在五年内投资7.3亿欧元的计划，将由意大利政府透过国家复苏暨韧性计划（National Recovery and Resilience Plan）提供资金援助，全面完工后可新增约700个直接就业机会。 除此之外，华为旗下哈勃投资增资入股碳化硅外延厂商瀚天天成；在2021年7月，哈勃再次投资碳化硅外延企业——东莞天域。 这个外延是什么？究竟有何魔力能够吸引龙头企业频频出手进行布局？ 晶体在生长过程中，衬底表面不可避免会有缺陷。如果直接在衬底上做器件，会影响整个衬底的质量，从而对器件的性能有影响。而外延层的设计，使得整个表面更加平整，减少了缺陷，更保障器件的性能。 根据产业链：主要包括衬底、外延、器件、封测等环节 二、外延：产业链中间环节，直接关乎最终器件性能 碳化硅外延片，是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶相同的单晶薄膜（外延层）的碳化硅片。 由于现在所有的器件基本上都是在外延上实现，所以外延的质量对器件的性能是影响是非常大的，但是外延的质量它又受到晶体和衬底加工的影响，处在一个产业的中间环节，对产业的发展起到非常关键的作用。 所以外延层制备，是能有效提升器件的性能，需要较厚的外延层、整齐的表面和较低的杂质度。而能否做出较好品质的外延层，需要成熟的设备和优质的衬底。这是由于在外延层制备中，衬底的缺陷有可能被复制在表面沉积的外延层，所以衬底的好坏直接也影响外延层的质量。 在2020年超越摩尔定律应用的外延设备销售额约为6.92亿美元；根据Yole预测，到2026年，包括功率和光电应用关键的MOCVD（金属有机化学气相沉积）、HTCVD（高温化学气相沉积）和MBE（分子束外延设备）外延设备市场将达到11亿美元，复合年增长率为8%。 目前能够满足对大需求量的只有极少数设备供应商，在11家超越摩尔定律领域的主要外延设备供应商中，前三名在营收方面所占市场份额超过60％。从竞争格局来看，外延设备市场被三个不同类别的外延设备制造商占据： 第一类是顶级半导体设备供应商，例如硅基器件前端制造工艺领域的东京电子公司（Tokyo Electron）和应用材料公司（Advanced Materials），主要为外延工艺提供改进的化学气相沉积设备，但它们通常不参与MOCVD领域的竞争。2019年6月，东京威力科创也加入了遵守美方“实体名单”停止与华为半导体业务的行列。 第二类是专业的MOCVD设备供应商，例如前三强Aixtron、Veeco和中微半导体，它们分别开发专门用于固态照明的设备，而射频前端供应商在该领域没有任何产品。 第三类是来自功率半导体领域的碳化硅产业，或高水平射频应用的设备供应商，提供高温化学气相沉积设备。 事实上，其他各类前端设备巨头也占有一席之地，包括：ASM International是原子层沉积（ALD）领域全球最大、占有率最高的ALD设备供应商，在外延生长、增强等离子体化学气象沉积（PECVD）等领域也颇多斩获。中国的北方华创（Naura）主要从事干法蚀刻设备的生产，在物理气相沉积（PVD）领域实现了国内高端薄膜制备设备的突破，设备涵盖90-14纳米多工序；包括瀚天天成（EpiWorld）和东莞天域半导体均可供应 4-6 英寸外延片，中电科 13 所、55 所亦均有内部供应的外延片生产部门，台湾地区有嘉晶电子。还有一些特定领域的竞争企业，如大阳日酸株式会社（工业气体和空分设备）、株式会社纽富来科技（电子束掩膜光刻、掩膜检测和外延生长设备）、LPE（硅和化合物半导体材料外延设备），以及一些中国初创企业。 最后以意法半导体总裁兼首席执行官为结尾：当前，新能源汽车、可再生能源、以及工业领域的快速发展，带动碳化硅市场规模的大幅提升，这也推动了各大头部厂商加速扩产“野心”，各大厂商也或将会从激烈的斗争中从中受益。 公司介绍： 东莞天域：是中国第一家从事碳化硅 (SiC) 外延晶片市场营销、研发和制造的民营企业，其生产出来的6英寸外延片达到了全球领先的技术指标。目前正在布局积极发展8英寸SiC外延片系列产品批量生产。 瀚天天成：是我国第一大SiC半导体纯外延晶片生产商，也是国内首家提供商业化6英寸SiC外延晶片生产商。 本文件由天风国际证券集团有限公司, 天风国际证券与期货有限公司（证监会中央编号：BAV573）及天风国际资产管理有限公司（证监会中央编号：ASF056）（合称“天风国际集团”）编制，所载资料可能以若干假设为基础，仅供专业投资者作非商业用途及参考之用途，会因经济、市场及其他情况而随时更改而毋须另行通知。任何媒体、网站或个人未经授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表本文件及任何内容。已获授权者，在使用本文件或任何内容时必须注明稿件来源于天风国际集团，并承诺遵守相关法例及一切使用的国际惯例，不为任何非法目的或以任何非法方式使用本文件，违者将依法追究相关法律责任。本文件所引用之数据或资料可能得自第三方，天风国际集团将尽可能确认资料来源之可靠性，但天风国际集团并不对第三方所提供数据或资料之准确性负责。且天风国际集团不会就本文件所载任何资料、预测及／或意见的公平性、准确性、时限性、完整性或正确性，以及任何该等预测及／或意见所依据的基准作出任何明文或暗示的保证、陈述、担保或承诺而负责或承担任何法律责任。本文件中如有类似前瞻性陈述之内容，此等内容或陈述不得视为对任何将来表现之保证，且应注意实际情况或发展可能与该等陈述有重大落差。本文件并非及不应被视为邀约、招揽、邀请、建议买卖任何投资产品或投资决策之依据，亦不应被诠释为专业意见。阅览本文件的人士或在作出任何投资决策前，应完全了解其风险以及有关法律、赋税及会计的特点及后果，并根据个人的情况决定投资是否切合个人的投资目标，以及能否承担有关风险，必要时应寻求适当的专业意见。投资涉及风险。敬请投资者注意，证券及投资的价值可升亦可跌，过往的表现不一定可以预示日后的表现。在若干国家，传阅及分派本文件的方式可能受法律或规例所限制。获取本文件的人士须知悉及遵守该等限制。 阅读原文 立即开户
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