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半導(dǎo)體熱場(chǎng)碳纖維保溫細(xì)分行業(yè)情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-09-27

除了在光伏晶硅制造和熱處理設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用外，碳纖維保溫材料還可以應(yīng)用于半導(dǎo)體單晶爐的隔熱保溫。

A.半導(dǎo)體熱場(chǎng)簡(jiǎn)介

半導(dǎo)體級(jí)硅和碳化硅主要通過(guò)單晶硅拉制爐和碳化硅單晶生長(zhǎng)爐在高溫環(huán)境下制備。由于半導(dǎo)體材料對(duì)純度的要求極高，如半導(dǎo)體級(jí)硅片晶體純度為 11N（99.999999999%），金屬含量控制要求為痕量級(jí)（含量在百萬(wàn)分之一以下）。

因此半導(dǎo)體熱場(chǎng)需要嚴(yán)格控制外部雜質(zhì)的引入，對(duì)于保溫材料純度要求非常高。同時(shí)，半導(dǎo)體單晶爐熱場(chǎng)溫度較高，如單晶硅生長(zhǎng)溫度達(dá) 1,450℃，碳化硅晶體生長(zhǎng)溫度約 2,100℃-2,300℃，對(duì)隔熱保溫材料的保溫性能和使用溫度提出了更高的要求。

B.半導(dǎo)體熱場(chǎng)碳纖維保溫材料行業(yè)規(guī)模

目前碳纖維保溫材料主要用于半導(dǎo)體級(jí)單晶硅爐和碳化硅單晶爐的隔熱保溫，單晶硅爐和碳化硅單晶爐對(duì)應(yīng)的熱場(chǎng)碳纖維保溫材料行業(yè)情況如下：

a.半導(dǎo)體級(jí)單晶硅熱場(chǎng)碳纖維保溫材料市場(chǎng)規(guī)模

半導(dǎo)體級(jí)單晶硅熱場(chǎng)碳纖維保溫材料主要用于半導(dǎo)體級(jí)單晶硅爐，其下游客戶為硅片制造廠商，隔熱保溫材料需求量與半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模息息相關(guān)。由于通信、消費(fèi)電子、5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，下游需求增長(zhǎng)提升硅片需求量，2017-2022 年硅片市場(chǎng)規(guī)模及出貨量整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，2023 年受半導(dǎo)體需求和宏觀經(jīng)濟(jì)狀況的不利影響，全球硅晶圓出貨量出現(xiàn)下降。

根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì) SEMI 統(tǒng)計(jì)，2023 年全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模約為 123 億美元，全球硅片出貨量 126.02 億平方英寸。SEMI 預(yù)計(jì)隨著晶圓和半導(dǎo)體需求的恢復(fù)和庫(kù)存水平正?；蚬杈A出貨量將在 2024 年反彈。

根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì) SEMI 預(yù)測(cè)，2024 年底全球及中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)能分別約每月 3,150萬(wàn)片晶圓和 860 萬(wàn)片晶圓。根據(jù)南京晶升裝備股份有限公司（688478.SH）招股說(shuō)明書(shū)，按行業(yè)現(xiàn)有單臺(tái)單晶硅爐設(shè)備晶圓產(chǎn)量水平（6 萬(wàn)片/年-12 萬(wàn)片/年）測(cè)算，2024 年底全球及中國(guó)大陸半導(dǎo)體級(jí)硅單晶爐數(shù)量分別約 3,150-6,300臺(tái)和860-1,720 臺(tái)。

以每臺(tái)半導(dǎo)體級(jí)單晶硅爐熱場(chǎng)碳纖維保溫材料需求量為 0.06 噸、更換周期為 3 個(gè)月測(cè)算，到 2024 年全球和中國(guó)大陸半導(dǎo)體領(lǐng)域單晶硅爐熱場(chǎng)碳纖維保溫材料需求量約為 756-1,512 噸和 206-413 噸。

b．碳化硅熱場(chǎng)碳纖維保溫材料市場(chǎng)規(guī)模

碳化硅是第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料的代表，主要用于制作高速、高頻、大功率及發(fā)光電子元器件，下游應(yīng)用領(lǐng)域包括新能源汽車(chē)、光伏、風(fēng)電、智能電網(wǎng)、5G 通信等領(lǐng)域，受益于下游行業(yè)的擴(kuò)張，碳化硅材料需求量預(yù)計(jì)增速明顯。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)集邦咨詢及 TECHCET 預(yù)測(cè)，2023 年全球 6 英寸碳化硅襯底需求量為 317 萬(wàn)片。

根據(jù)南京晶升裝備股份有限公司（688478.SH）招股說(shuō)明書(shū)，以行業(yè)單臺(tái)碳化硅爐設(shè)備碳化硅襯底產(chǎn)量水平（375 片/年-500 片/年）測(cè)算，全球碳化硅單晶爐合計(jì)需求約 6,340-8,460 臺(tái)。以每臺(tái)碳化硅單晶爐熱場(chǎng)碳纖維保溫材料需求量為 0.06 噸、更換周期為 3 個(gè)月測(cè)算，到 2024 年全球半導(dǎo)體領(lǐng)域碳化硅單晶爐熱場(chǎng)碳纖維保溫材料需求量約為 1,523-2,030 噸。

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