Direcciones de actualización técnica para materiales de campo térmico de alta temperatura y consumibles de proceso en medio del cambio de ciclo de la industria del SiC
1. Punto de inflexión del mercado: la industria del SiC pasa de una “expansión de capacidad” a una “divergencia estructural””
La industria del carburo de silicio (SiC) se encuentra en un punto de inflexión crítico en su ciclo económico. Después de una ola de expansión masiva del gasto de capital de 2019 a 2024, la capacidad upstream se ha vuelto significativamente sobreoferta. Combinado con la desaceleración del crecimiento de la demanda de vehículos eléctricos, la cadena de suministro de SiC está atravesando ahora un ciclo de digestión de capacidad: a partir de 2025, las tasas de utilización de los procesos de fabricación iniciales habían caído a alrededor del 50%, mientras que las líneas de producción de dispositivos funcionaban a aproximadamente el 70% de utilización.
Sin embargo, esto no significa que la industria se esté enfriando. En su perspectiva previa a SEMICON China 2026, Yole Group señaló que la perspectiva general para 2026 es más optimista que el entorno de presión de 2024-2025 causado por la desaceleración de la demanda automotriz, y se espera que las aplicaciones industriales y energéticas impulsen el mercado total de SiC a más de $ 4.6 mil millones en 2026. La investigación nacional china también respalda esta opinión: el mercado mundial de SiC estaba valorado en aproximadamente $ 4.6 mil millones en 2025 (con los dispositivos de energía contabilizando por alrededor de $2.9 mil millones), y se proyecta que crezca a $5.2 mil millones en 2026.
Una característica notable de este ciclo es la divergencia estructural a lo largo de la cadena de valor: a nivel mundial, la industria del SiC muestra un patrón competitivo de “dos vías” en el que los actores chinos han ganado terreno en las fases iniciales, mientras que los líderes extranjeros todavía dominan los dispositivos finales. Los proveedores chinos ahora poseen casi el 40% del mercado mundial de sustratos conductores de SiC, y TianYue Advanced superó a Wolfspeed para convertirse en el líder de participación de mercado global en 2025 con un 27,6%. 2025 es ampliamente considerado como el año decisivo en el que la industria del SiC de China pasó de la “validación de tecnología” a la “comercialización a gran escala”, con un marcado aumento en la proporción de dispositivos nacionales de grado automotriz adoptados por los fabricantes de automóviles. Al mismo tiempo, estalló una guerra de precios en toda regla, el aumento del rendimiento de las cámaras de 8 pulgadas no cumplió con las expectativas y los procesos de envasado convencionales se convirtieron en un cuello de botella que limitaba el rendimiento del dispositivo. Al entrar en 2026, la industria está mostrando signos de recuperación: los precios de los sustratos tocaron fondo, los precios de los sustratos de 6 pulgadas se recuperaron y los precios de los sustratos de 8 pulgadas se estabilizaron.
La señal técnica aquí es clara: el enfoque competitivo de la industria está cambiando de "quién puede expandir la capacidad más rápido" a "quién puede avanzar primero en rendimiento, pureza y escalamiento de gran tamaño". Este cambio ahora se está propagando a lo largo de la cadena de suministro hacia los materiales de campo térmicos de alta temperatura y los consumibles de proceso.
2. Efecto de transmisión: el mercado de materiales de campo térmico se expande a medida que aumentan los requisitos de pureza en todos los ámbitos
Los hornos de crecimiento de monocristales de SiC subliman y recristalizan polvo de SiC de alta pureza dentro de un crisol de grafito dentro de una cámara sellada de alta temperatura por encima de 2000 ℃, utilizando el método de transporte físico de vapor (PVT). El diseño del campo térmico y los parámetros de control del crecimiento de los cristales son las variables principales que determinan la calidad, el tamaño y el rendimiento de los cristales, y siguen siendo un desafío técnico de larga data para la industria. Esto ha impulsado directamente un crecimiento paralelo en la demanda de materiales de soporte, como componentes de zona caliente de grafito, fieltro de grafito y crisoles de SiC.
Según datos de la industria, se espera que el mercado mundial de zonas calientes de grafito supere los 12 mil millones de RMB en 2026, y China representará más del 45% del total. A medida que se acelera la penetración de los dispositivos de SiC, la demanda de grafito de pureza ultraalta (pureza ≥ 99,999%) y materiales compuestos de carbono/carbono está creciendo explosivamente. Según un documento técnico de la Asociación de la Industria del Carbono de China, el mercado mundial de grafito especial estaba valorado en aproximadamente 18 mil millones de RMB en 2025, con una tasa de crecimiento anual estable en alrededor del 12%; Los componentes de la zona caliente de grafito y los productos relacionados ahora representan entre el 20% y el 30% del costo total en procesos centrales como el crecimiento de cristales de SiC.
Esta ola de crecimiento ha ido acompañada de un aumento sistemático de los umbrales técnicos. Ahora se requiere que los productos de grafito de grado semiconductor controlen el contenido de cenizas por debajo de 5 ppm y la variación de la uniformidad del campo térmico dentro del 3%; A medida que los componentes del campo térmico en los hornos monocristalinos crecen más allá de los 2 metros, los requisitos de tolerancia de mecanizado se han ajustado al nivel de ±5 micras. Algunos fabricantes líderes ya pueden suministrar crisoles de grafito de crecimiento de cristales de SiC con una pureza ≥ 99,999 % y han participado en la redacción de estándares de la industria como la “Especificación técnica para fieltro aislante de grafito rígido”, lo que refleja que los requisitos de los clientes posteriores en cuanto a pureza del material, consistencia de los lotes y capacidad de respuesta técnica han entrado en una etapa de competencia refinada y de grano fino.
3. Tres líneas centrales de mejora técnica
Dada la dinámica actual del mercado, la evolución técnica de los materiales de campo térmico de alta temperatura y los consumibles de procesos de semiconductores se está desarrollando principalmente en tres líneas:
1. La pureza y la limpieza se han convertido en los parámetros decisivos. El crecimiento de cristales de SiC es extremadamente sensible a las impurezas; incluso los iones metálicos traza o la contaminación por partículas pueden provocar defectos en los microtubos y una mayor densidad de dislocaciones. Se espera que los proveedores proporcionen informes de pruebas de terceros que verifiquen el contenido de cenizas, la conductividad térmica y los datos de pérdida de peso térmica; El fieltro de grafito utilizado en hornos de crecimiento de cristales semiconductores debe tener preferiblemente un contenido de cenizas ≤ 50 ppm con certificación de purificación, para evitar pérdidas mucho mayores causadas por defectos del cristal inducidos por impurezas. La misma tendencia se aplica a los componentes del proceso de SiC que entran en contacto directo con la oblea, como los anillos de grabado y los portadores de oblea: el recubrimiento CVD de SiC, que forma una capa densa y de alta pureza en la superficie del sustrato para reducir aún más la liberación de partículas y el riesgo de contaminación, se está convirtiendo en la ruta técnica principal para los componentes de grado semiconductor.
2. La capacidad de mecanizado de precisión y escalado de gran tamaño están creando nuevas barreras de entrada. A medida que los sustratos de SiC aumentan de 6 a 8 pulgadas, los componentes de soporte del campo térmico (crisoles, fieltro aislante, tubos de horno) deben aumentar su tamaño en consecuencia, manteniendo al mismo tiempo una precisión dimensional extremadamente alta y una uniformidad del campo térmico. Esto impone exigencias mucho mayores a las capacidades de moldeo, mecanizado y control de consistencia de los fabricantes. La expansión de la capacidad por sí sola ya no puede crear una ventaja competitiva; Los fabricantes con mecanizado personalizado de gran formato y capacidades de respuesta rápida estarán mejor posicionados.
3. La sustitución interna está pasando de la “disponibilidad material” a la “paridad de desempeño”. En toda la cadena de suministro de SiC, los fabricantes de sustratos, las empresas de epitaxia y los fabricantes de dispositivos/módulos están desarrollando cada vez más soluciones personalizadas con proveedores de fuentes de carbono de alta pureza, crisoles de grafito especiales e hilo de diamante, entre otros materiales de soporte. Esta colaboración de toda la cadena acorta los ciclos de validación de nuevos productos y evita que cualquier eslabón de la cadena se vea limitado por proveedores extranjeros. En la práctica, esto significa que el papel de los fabricantes nacionales de materiales está evolucionando desde una simple “sustitución de importaciones” hacia convertirse en socios técnicos profundamente integrados de los fabricantes de equipos de grabado y crecimiento de cristales.
4. Conclusión
La industria del SiC se encuentra actualmente en un ciclo dual de “recuperación general y divergencia estructural”: la presión de digestión de capacidad a corto plazo persiste, pero la demanda estructural a largo plazo impulsada por los vehículos eléctricos, el almacenamiento de energía fotovoltaica y los suministros de energía de alto voltaje para los centros de datos permanece fundamentalmente intacta. Para los fabricantes de materiales de campos térmicos de alta temperatura y consumibles para procesos de semiconductores, la verdadera oportunidad de mercado ya no reside simplemente en seguir el ritmo de expansión de la capacidad posterior, sino en si pueden ser los primeros en cumplir tres requisitos de actualización técnica convergentes: pureza, mecanizado de precisión a gran escala y colaboración profunda en materia de sustitución nacional. Esta será la variable clave que determinará cómo se reclasificarán los proveedores durante la reorganización de la industria en los próximos uno o dos años.
