半导体产业背景 - 半导体分为三代：第一代硅基半导体应用最广泛，第二代满足更高要求，第三代碳化硅和氮化镓成为全球投资热点[6] - 半导体广泛应用于航天航空、武器装备、智能AI等领域，产业蓬勃发展[8] - 中国集成电路进口金额近万亿，高端芯片依赖进口，出口以中低端为主且呈下降趋势[10] - 半导体设备进口同比增长，国产化芯片投资项目增长拉动需求，预计五年内产量翻番[12] 碳化硅市场现状 - 全球CVD碳化硅零部件市场规模预计从2022年8亿美元增至2028年14亿美元，CAGR 10%[14] - 国际厂商主导市场，国内厂商2022年份额约2亿美元，预计2028年达42.6亿美元，CAGR 13.44%[14] - 6英寸碳化硅衬底产能未来三年将扩充几倍到三十倍，8英寸衬底已由Wolfspeed量产[15] - 2025年新能源汽车碳化硅晶圆需求超169万片，全球6英寸衬底需求达672万片[15] 碳化硅涂层应用领域 - 主要应用于碳化硅长晶炉、外延炉的石墨配件，替代高纯石墨和石英坩埚[15][19] - 每台单晶炉碳化硅涂层石墨件需求约3万元/月，渗透率50%计算年需求超20亿元[15] - 全球外延炉保有量超5000台（中国近2000台），2027年有望突破10000台，碳化硅涂层石墨件年需求超10亿元[15] - 在半导体制造中用于晶圆、氧化扩散、外延、刻蚀等关键工序[17][25] 技术要求和挑战 - 碳化硅涂层纯度需达99.9995%以上，耐温1600°C，解决碳灰长晶成本问题（国内占比40-50%）[21] - 氧化管国产碳化硅基板缺乏，依赖进口[23] - 石墨和碳化硅陶瓷需高纯度、化学稳定性，直接影响晶圆质量[27][28] - 涂层需解决石墨掉粉和气体反应问题，采用SiC/TaC涂层方案[30] 国产化进展 - 国际厂商占据半导体领域CVD碳化硅零部件98%份额，国内厂商如兴晟份额不足2%[15] - 中南大学李国栋教授团队攻克石墨、碳化硅基材上制备高性能SiC/TaC涂层技术，获国家项目支持[41] - 兴晟研发双梯度涂层提升寿命和抗热疲劳性能，纯度达1-2ppm，产品覆盖长晶炉、12寸坩埚等[40] - CVD方法受技术封锁且昂贵，国内高校和企业推动国产化替代[35][38] 行业趋势 - 贸易战加速半导体供应链国产化，万亿产业空间巨大[41] - 碳化硅长晶用碳化钽涂层件市场规模预计数十亿人民币[15] - 国产化从弱转强，部分实现自主可控，但基材仍依赖进口[41]