2022年碳化硅单晶炉行业市场供给规模前景预测及市场应用前景分析

碳化硅单晶炉产品应用分析：由于碳化硅具有禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强高、电子饱和漂移速率高等特点，可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求，可广泛应用于新能源汽车、光伏、工控、射频通信等领域，随着相关行业快速发展，以碳化硅为代表的第三代半导体市场迎来新的机遇。

碳化硅产业链分析

碳化硅单晶炉主要用于产业链中衬底材料的制造，通过将高纯硅粉及碳粉等原料合成碳化硅微粉，置于碳化硅单晶炉内进行碳化硅单晶生长，再经晶锭切磨抛及清洗等工序后，形成碳化硅衬底。

碳化硅衬底制备流程

与传统硅基器件制造过程相比，碳化硅器件成本构成中，衬底和外延占比合计达到约75%，远高于传统硅基器件衬底和外延约11%的占比，是碳化硅产业链中价值量最高的环节。此外，衬底和外延质量对器件性能优劣起至关重要作用，提升其良率为碳化硅器件制备主要攻克目标，故作为碳化硅晶体生长的起点，碳化硅单晶炉对碳化硅衬底及外延的质量具有重大影响。

碳化硅衬底制备主要难点

与硅基材料相比，碳化硅衬底性能参数指标众多、工艺难度高，制备效率低。不同于传统单晶硅使用直拉法制备，碳化硅材料主要采用气相生长方法，即在密闭高温腔体内，对各参数指标进行严格控制，完成晶体生长。在此过程中，由于存在碳化硅粉料纯度要求高及制备难、高温及晶体生长过程不可见等生长条件苛刻、晶体结构要求高、晶体生长速度慢和硬度高加工难度大等问题，故具有稳定量产能力且高质量的碳化硅衬底技术壁垒较高。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年碳化硅单晶炉市场发展战略规划分析及投资规模前景可行性评估预测报告》

物理气相传输法生长工艺分析

碳化硅晶体生长技术难点主要包括如下方面：

（1）晶体生长条件苛刻：碳化硅晶体生长需在2,000℃以上的高温环境中进行，高于传统硅片制备所需的温度要求，生长条件非常苛刻。高温环境对设备和工艺的控制提出极高要求，需要精确调控生长温度和压力，以保证晶体生长品质。

（2）晶体杂质控制难度高：碳化硅晶体结构类型众多，但仅其中少数几种晶体结构的碳化硅为所需材料，杂质控制难度高，故在晶体生长过程中，需精确控制硅碳比、生长温度梯度、晶体生长速度以及气流气压等参数，否则容易产生多晶型夹杂，降低产品良率。

（3）晶体生长慢，工艺难度大：碳化硅晶体生长速度缓慢，使用当前主流的物理气相传输法约7天才能生长约2cm厚度的碳化硅晶体，并且随着碳化硅晶体尺寸扩大，其生长工艺难度呈几何级增长。