上海
碳化硅产业的发展,正在从产能扩张逐步转向对产品性能、良率和规模交付能力的竞争。在这一过程中,位于衬底与功率器件之间的外延环节,其产业价值正受到更多关注。
如果将碳化硅衬底视为器件制造的基础,外延层则是形成功率器件核心电学性能的功能区域。功率器件的耐压能力、开关效率、能量损耗和可靠性,都与外延层的厚度、掺杂浓度、均匀性和缺陷水平密切相关。
因此,外延并不是简单地在衬底上增加一层材料,而是根据下游器件设计进行定制化生长,并直接影响芯片性能和制造良率的关键环节。
高压化提升外延技术与产品价值
新能源汽车、光伏储能、AI数据中心和高压电力设备等应用,都在推动功率系统向更高电压和更高效率发展。
在相同功率下,提高电压可以降低电流,从而减少线路损耗和发热。但电压等级越高,对功率器件的耐压能力要求也越高,通常需要使用更厚、结构更复杂的碳化硅外延层。
外延层生长厚度增加后,缺陷控制和参数均匀性的难度也会明显提升。企业不仅需要把外延层“做厚”,还要保证整片晶圆及不同生产批次之间保持稳定。如果缺陷过多或参数波动较大,可能直接影响下游芯片良率和器件可靠性。
这意味着,随着碳化硅应用向高压化演进,外延环节的生产难度、产品价值及其在产业链中的重要性都进一步提升。随着电压等级的不断提升,外延在芯片总成本中的占比也将继续大幅上升。产业链的价值重心正随之悄悄发生变化。外延作为过去没有衬底那么受关注的环节,正在成为新的价值高地。
技术壁垒带来较高行业集中度
碳化硅外延生产涉及高温生长、气体流量、温度分布、掺杂浓度和缺陷控制等多个环节。设备可以通过采购获得,但稳定工艺、量产良率和批次一致性需要长期积累。
同时,外延片具有较强的定制化属性。供应商进入客户体系通常需要经过工艺匹配、可靠性验证和批量测试,一旦实现稳定供货,下游客户更换供应商还需要重新进行验证。
因此,较高的技术和客户认证门槛,使碳化硅外延代工市场呈现较高集中度。根据灼识咨询数据,2024年全球前五大碳化硅外延代工企业合计市场份额达到93.4%。其中,瀚天天成(02726.HK)以31.6%的市场份额位居全球第一。
瀚天天成持续巩固外延优势
瀚天天成长时间专注于碳化硅外延片研发与生产,已经形成覆盖技术研发、质量控制、规模制造和全球交付的综合能力。
在产品方面,据公开资料,瀚天天成8英寸碳化硅外延片已实现大批量对外供应,客户数量达到35家。2026年上半年,瀚天天成8英寸产品销量已经超过2025年全年水平。与此同时,瀚天天成12英寸碳化硅外延片已取得订单突破,产品布局进一步向更大尺寸延伸。
在技术方面,瀚天天成持续推进复合衬底外延、沟槽回填外延和超厚外延等前沿工艺,并牵头制定碳化硅外延相关SEMI国际标准。全球前五大碳化硅功率器件厂商中有4家是瀚天天成客户,也反映出其产品质量和规模交付能力获得国际头部企业认可。
外延优势也逐步反映在经营表现中。2026年上半年,瀚天天成实现收入5.78亿元,同比增长92.0%;实现毛利1.61亿元,同比增长193.5%;毛利率由18.2%提升至27.8%。产销规模扩大、固定成本摊薄和材料成本优化,共同推动盈利能力改善。
随着碳化硅应用向高电压、大功率方向发展,碳化硅外延产业竞争重点将进一步转向外延质量、量产良率和稳定交付能力。而瀚天天成凭借市场规模、技术积累和全球客户基础,有望持续承接碳化硅外延环节价值提升带来的发展机会。
风险提示:本文基于公开信息整理,机构预测不代表实际行业表现,不构成任何投资建议。
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