碳化硅材料零部件广泛应用于外延生长、氧化/扩散/退火等设备
1、半导体设备行业概况
根据工艺流程，半导体设备主要分为制造设备和封测设备两类。其中，制造设备主要用于硅片制造和芯片制造环节，包括长晶炉、外延炉、光刻机、刻蚀机、扩散/氧化/退火设备、离子注入机、薄膜沉积设备等；封测设备主要用于芯片封装测试环节，包括划片机、引线键合机、测试机、探针台、分选机等。
根据 SEMI 国际半导体产业协会数据，晶圆厂建设推动半导体设备总销售额连续两年突破1000亿美元大关，2022年全球半导体设备总销售额约1085亿美元，创下历史新高，多个市场的新兴应用为未来十年半导体行业的显著增长设定了预期目标，这需要进一步加大投资以扩充产能。相比2021年总销售额的1025亿美元，增长了5.9%，连续三年取得创纪录的收入。
2、半导体设备零部件行业概况
半导体行业遵循“一代技术、一代工艺、一代设备”的产业规律，半导体设备的升级迭代很大程度上有赖于其零部件的技术突破。核心精密零部件不仅是半导体设备制造环节中难度较大、技术含量较高的环节之一，也是我国半导体设备发展较薄弱的环节之一。半导体设备零部件处于半导体产业链上游位置，下游包括半导体设备厂商和晶圆厂商。半导体设备厂商在设备生产阶段需要采购各种通用、定制化零部件，安装、调试后对外销售；而晶圆厂商采购的零部件通常为耗材、备件，用于生产线上持续使用的设备的定期更换。
半导体设备零部件种类繁多，不同零部件功能和技术难点差异较大，整体市场竞争格局较为分散，但主要细分市场内部集中度极高，主要被美日欧等海外厂商占据，各细分领域龙头供应商大多是专长于单一或少数品类。
按照主要材料不同，半导体设备零部件可以分为硅/碳化硅件、石英件、陶瓷件、金属件、石墨件、塑料件等。
按照使用周期不同，半导体设备零部件又可分为非耗材类和耗材类。非耗材类零部件使用周期较长，更换频率较低。非耗材类零部件的典型代表为腔体框架、传输系统、真空泵、射频电源等。耗材类零部件通常位于高温、腐蚀性等恶劣环境中，在设备正常使用过程中会出现正常损耗，耗材类零部件需定期更换以保障性能和质量，使用周期较短。因此，耗材类零部件的需求既与设备厂设备生产量相关，也与晶圆厂设备装机量、开机率相关性较大。
3、碳化硅零部件行业概述
碳化硅（SiC）作为重要的高端精密半导体材料，由于具有良好的耐高温、耐腐蚀性、耐磨性、高温力学性、抗氧化性等特性，在半导体、核能、国防及空间技术等高科技领域具有广阔的应用前景。碳化硅零部件，即以碳化硅及其复合材料为主要材料的设备零部件，被广泛应用于外延生长、等离子体刻蚀、快速热处理、薄膜沉积、氧化/扩散、离子注入等主要半导体制造环节的设备中。
根据晶体结构不同，碳化硅主要分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC等。
资料来源：公开资料整理
根据制造工艺不同，碳化硅零部件可分为化学气相沉积碳化硅（CVD SiC）、反应烧结碳化硅、重结晶烧结碳化硅、常压烧结碳化硅、热压烧结碳化硅、热等静压烧结碳化硅等。
资料来源：公开资料整理
各类工艺制备的碳化硅与其他材料参数差异如下表所示：
资料来源：公开资料整理
可以看出相比其他材料部件，碳化硅材料零部件具备密度高、热传导率高、弯曲强度大、弹性模数大等特性，能够适应晶圆外延、刻蚀等制造环节的强腐蚀性、超高温的恶劣反应环境，因此广泛应用于外延生长设备、刻蚀设备、氧化/扩散/退火设备等主要半导体设备。
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