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2021年11月24日发布

衬底是产业链最核心的环节，直接制约碳化硅应用放量：碳化硅材料属于第三代半导体，碳化硅产业链分为衬底材料制备、外延层生长、器件制造以及下游应用，衬底属于碳化硅产业链上游，制备工艺复杂，生长速度慢，产出良率低，是碳化硅产业链亟待突破的最核心部分，也是国内外厂商重点发力的环节。根据 CASA，产业链价值量集中于衬底环节，目前价值量占整个产业链 50%左右。与硅相比，碳化硅衬底制备技术壁垒高，成本远高于硅衬底。碳化硅衬底制备过程主要存在以下难点：一是对温度和压力的控制要求高，其生长温度在2300℃以上；二是长晶速度慢，7 天的时间大约可生长 2cm 碳化硅晶棒；三是晶型要求高、良率低，只有少数几种晶体结构的单晶型碳化硅才可作为半导体材料；四是切割磨损高，由于碳化硅的硬度极大，在对其进行切割时加工难度较高且磨损多。昂贵的时间成本和复杂的加工工艺使得碳化硅衬底的成本较高，限制了碳化硅的应用放量。随着国内外企业布局碳化硅衬底研发，尺寸不断扩大、良率逐渐提升，碳化硅衬底成本有望不断下降，提高下游应用市场渗透率。

Cree/II-VI 等国际巨头占据主导地位，国内公司加速追赶：欧美国家在碳化硅产业的布局早先于我国，国际龙头企业市场占有率极高。根据《2020 年中国第三代半导体碳化硅晶片行业分析报告》，2020 上半年全球半导体 SiC 晶片市场中，美国 Cree 出货量占据全球 45%。此外，Cree/II-VI 等国际碳化硅衬底龙头企业的制备技术也领先于国内。Cree 公司可批量供应 4-6 英寸导电型和半绝缘型碳化硅衬底，并成功研发 8 英寸衬底，先已开始建设 8 英寸产品生产线；贰陆公司也可实现 4 至 6 英寸碳化硅衬底的供应，并计划未来 5 年内，将 SiC 衬底的生产能力提高 5 至 10 倍。而国内碳化硅衬底厂商仍以 4 英寸衬底供应为主。但是，国内碳化硅衬底企业发展态势良好，在较短时间内完成了 4-6 英寸衬底制备技术的研发，并持续积极投资碳化硅项目，以缩小与国际龙头企业的差距，有望实现追赶。

投资建议：建议关注露笑科技、三安光电、天科合达（未上市）、山西烁科（未上市）、山东天岳（未上市）等公司。

风险提示： SiC 技术难度大，产品研发不及预期风险；相关扩产项目不及预期风险；SiC 成本高居不下，渗透率不及预期风险。