第三代半導(dǎo)體是以SiC,、GaN為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料,,它們具有耐高溫、耐高壓,、高頻率、大功率等特點(diǎn),,在提高能效,、系統(tǒng)小型化、提高耐壓等方面具有優(yōu)勢,,是助力節(jié)能減排并實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要發(fā)展方向,。國內(nèi)在發(fā)展第三代半導(dǎo)體上的熱潮高漲,目前來看,,從IDM,、Fabless/材料、代工廠,、設(shè)備,、封測等各個產(chǎn)業(yè)鏈均有所布局。
上市企業(yè)發(fā)展第三代半導(dǎo)體的不完全統(tǒng)計
IDM企業(yè)
發(fā)展半導(dǎo)體功率器件,,IDM 更有核心競爭力,,更適合垂直整合。因此,,國內(nèi)不少做半導(dǎo)體器件的都是IDM企業(yè),,比如華潤微、楊杰科技,、聞泰,、士蘭微、三安,、捷捷微電,、華微電子等,而現(xiàn)在,,他們無不在向第三代半導(dǎo)體上進(jìn)攻,。
華潤微主要生產(chǎn)第三代半導(dǎo)體器件。公司自主研發(fā)的新一代 650V SiC JBS 綜合性能達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平,,多款產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),。平面型1200V SiC MOSFET產(chǎn)出工程樣品,靜態(tài)技術(shù)參數(shù)達(dá)到國外對標(biāo)樣品水平,。公司自主研發(fā)的第一代 650V硅基氮化鎵Cascode器件樣品靜態(tài)參數(shù)達(dá)到 外對標(biāo)水平,,正在進(jìn)行外延材料質(zhì)量、芯片面積及工藝的優(yōu)化,,以進(jìn)一步提升器件可靠性和性價比,;自主研發(fā)的第一代650V硅基氮化鎵E-mode器件實(shí)現(xiàn)器件功能,工藝還在開發(fā)中,。
揚(yáng)杰科技7月10日在投資者互動平臺表示,,近五年來公司研究和儲備第三代半導(dǎo)體應(yīng)用技術(shù),,目前已有第三代半導(dǎo)體相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品成果,和小批量SIC器件供應(yīng)市場,。
聞泰科技11月4日在投資者互動平臺表示,,目前公司的650V氮化鎵(GaN)技術(shù),已經(jīng)通過車規(guī)級測試,。碳化硅(SiC)產(chǎn)品目前已經(jīng)交付了第一批晶圓和樣品,。
士蘭微如今已經(jīng)建成了6英寸的硅基氮化鎵集成電路芯片生產(chǎn)線。2021 年上半年,,公司硅基 GaN 化合物功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)在持續(xù)推進(jìn)中,,公司SiC功率器件的中試線已在二季度實(shí)現(xiàn)通線。
賽微電子現(xiàn)有GaN業(yè)務(wù)包括外延材料和芯片設(shè)計兩個環(huán)節(jié),。公司GaN外延材料業(yè)務(wù)是指基于自主掌握的工藝訣竅,,根據(jù)既定技術(shù)參數(shù)或客戶指定參數(shù),通過MOCVD設(shè)備生長并對外銷售6-8英寸GaN外延材料,。公司在GaN外延材料方面已完成6-8英寸GaN外延材料制造項目(一期)的建設(shè),,具備了高水平的研發(fā)與生長條件。賽微電子在山東青島擁有一條8英寸GaN外延晶圓產(chǎn)線,。在GaN芯片設(shè)計方面已陸續(xù)研發(fā),、推出不同規(guī)格的功率芯片產(chǎn)品及應(yīng)用方案,同時正在推動微波芯片產(chǎn)品的研發(fā),。
2021年10月29日,,露笑科技和長豐四面體對合肥露笑半導(dǎo)體碳化硅項目再次增資2億元人民幣。合肥露笑半導(dǎo)體碳化硅項目從2020年11月份破土開工建設(shè),。據(jù)公司財報中透露,,合肥工廠今年9月份基本可實(shí)現(xiàn)6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底片的小批量生產(chǎn)。
三安光電6月23日宣布總投資160億元的湖南三安半導(dǎo)體基地一期項目正式點(diǎn)亮投產(chǎn),,將打造國內(nèi)首條,、全球第三條碳化硅垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)悉,,該產(chǎn)線可月產(chǎn)3萬片6英寸碳化硅晶圓,。
吉林華微電子已建立肖特基,、快恢復(fù),、單雙向 可控硅、全品類 MOS 及 IGBT 等國內(nèi)齊全,、且具有競爭優(yōu)勢的功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品體系,,目前正在積極布局以SiC和GaN為代表的第三代半導(dǎo)體器件技術(shù) 。
捷捷微電已與中科院微電子研究所,、西安電子科大合作研發(fā)以 SiC,、GaN 為代表第三代半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體器件,,目前有少量碳化硅器件的封測,該系列產(chǎn)品仍在持續(xù)研究推進(jìn)過程中,。
上市Fabless企業(yè)
11月18日,,斯達(dá)半導(dǎo)擬使用募集資金向全資子公司斯達(dá)微電子增資1,977,999,800 元,其中5億元用于“SiC 芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”建設(shè),。2021年上半年,,公司在機(jī)車牽引輔助供電系統(tǒng)、新能源汽車行業(yè)控制器,、光伏行業(yè)推出的各類 SiC 模塊得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用,。在新能源汽車領(lǐng)域,公司新增多個使用全 SiC MOSFET 模塊的800V 系統(tǒng)的主電機(jī)控制器項目定點(diǎn),。
新潔能自成立以來,,公司始終專注于半導(dǎo)體功率器件行業(yè),具備獨(dú)立的MOSFET和IGBT 芯片設(shè)計能力和自主的工藝技術(shù)平臺,。目前1200V新能源汽車用SiC MOSFET和650V PD電源用GaN HEMT在境內(nèi)外芯片代工廠的處于流片驗(yàn)證階段,,進(jìn)展順利。
富滿電子在第三代半導(dǎo)體GaN(氮化鎵)快充領(lǐng)域,,目前有可搭配GaN的中高功率(≥65W)主控芯片,、PD協(xié)議芯片等產(chǎn)品。相關(guān)芯片NF7307,,具備更高集成度(集成啟動電阻&X電容放電),,更出色的性能(優(yōu)良的Qr特性,更低待機(jī)功耗)及更高可靠性(全面的保護(hù)機(jī)制),,已經(jīng)上市,。
封測企業(yè)
蘇州固锝自成立以來,專注于半導(dǎo)體整流器件,、功率器件和QFN,、MEMS等集成電路封測領(lǐng)域。2021年發(fā)布了全系列600V-1200V新一代SiC二極管,。11月,,公司在投資者平臺回復(fù),公司的SIC產(chǎn)品目前處于小批量試產(chǎn)階段,。
華天科技在投資者互動平臺表示,,公司主營業(yè)務(wù)為集成電路封裝測試,有基于氮化鎵材料的封測業(yè)務(wù),。
華峰測控在第三代化合物半導(dǎo)體,,尤其是GaN布局較早。根據(jù)投資者互動平臺信息,,臺積電2020年10月首次直接采購GaN測試設(shè)備,,此前多次通過供應(yīng)鏈客戶采購GaN測試設(shè)備,。
設(shè)備企業(yè)
在碳化硅領(lǐng)域,晶盛機(jī)電的產(chǎn)品主要有碳化硅長晶設(shè)備及外延設(shè)備,。公司碳化硅外延設(shè)備已通過客戶驗(yàn)證,,同時在碳化硅晶體生長、切片,、拋光環(huán)節(jié)已規(guī)劃建立測試線,,以實(shí)現(xiàn)裝備和工藝技術(shù)的領(lǐng)先,加快推進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料碳化硅業(yè)務(wù)的前瞻性布局,。
北方華創(chuàng)可以提供第三代半導(dǎo)體相關(guān)設(shè)備,,在碳化硅方面,可以提供長晶爐,、外延爐,、刻蝕、高溫退火,、氧化,、PVD、清洗機(jī)等設(shè)備,,氮化鎵方面可以提供刻蝕,、PECVD、清洗機(jī)等設(shè)備,。
代工廠
日前,,英唐智控在投資者互動平臺表示,公司控股子公司上海芯石研發(fā)的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品中,,已經(jīng)通過代工方式實(shí)現(xiàn)了SiC-SBD產(chǎn)品的小批量銷售,,SiC-MOSFET目前研發(fā)工作已經(jīng)進(jìn)行進(jìn)入尾聲,已準(zhǔn)備開展產(chǎn)線的投片驗(yàn)證工作,。
海特高新的子公司海威華芯目前已成功建成投產(chǎn)先進(jìn)的6英吋并兼容4英吋的碳化硅基氮化鎵生產(chǎn)線,。海威華芯成立于2010年,位于成都雙流,,是國內(nèi)率先提供6吋砷化鎵和6吋氮化鎵純晶圓制造(Foundry)服務(wù)的芯片制造企業(yè),。海威華芯投資21億元,在中國大陸建成了首條6吋砷化鎵/氮化鎵半導(dǎo)體集成電路芯片軍民兩用商業(yè)化生產(chǎn)線,。
材料
楚江新材的子公司頂立科技,,致力于第三代半導(dǎo)體碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)單晶所需的關(guān)鍵材料、關(guān)鍵構(gòu)件和關(guān)鍵裝備的研發(fā)和制造,,自主研發(fā)了第三代半導(dǎo)體材料SiC單晶生長用關(guān)鍵原料——超純C粉的生產(chǎn)設(shè)備,,掌握了將5N及以下的C粉提純到6N及以上的技術(shù),,其設(shè)備與工藝技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,。超純碳粉有益于減少,,碳化硅單晶所生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件它的晶體缺陷,提高品質(zhì)和成品的穩(wěn)定性,。目前頂立科技生產(chǎn)的高純碳粉已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),。
南大光電主要從事先進(jìn)前驅(qū)體材料、電子特氣,、光刻膠及配套材料三類半導(dǎo)體材料產(chǎn)品研發(fā),,據(jù)南大光電在投資者平臺上透露,其高純?nèi)谆壆a(chǎn)品可以用于生產(chǎn)第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵,。
光電企業(yè)的轉(zhuǎn)型
在光電LED老牌上市的企業(yè)中,,除了三安光電之外,還有一大波光電企業(yè)正在加速向第三代半導(dǎo)體上邁進(jìn),。包括華燦光電,、乾照光電、國星光電,、聚燦光電等等,。
華燦光電在浙江建有第三代半導(dǎo)體材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。華燦光電正在積極探索GaN等第三代半導(dǎo)體材料,,并拓展至電力電子半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域,。
乾照光電也在積極布局以GaAs和GaN材料為基礎(chǔ)的化合物半導(dǎo)體方向。公司產(chǎn)品有GaN LED芯片,。
今年4月份,,國星光電正式推出一系列第三代半導(dǎo)體新產(chǎn)品,新產(chǎn)品可以分為3大產(chǎn)品系列,,包括:SiC功率器件,、GaN-DFN器件、功率模塊,。目前公司已完成三代半功率器件實(shí)驗(yàn)室及功率器件試產(chǎn)線的建立工作,,計劃2021年底實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。
聚燦光電公司主要從事化合物光電半導(dǎo)體材料的研發(fā),、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù),,主要產(chǎn)品為GaN基高亮度LED外延片、芯片,。
結(jié)語
當(dāng)然除了上述的這些代表性企業(yè),,還有一些企業(yè)正在背后默默的向第三代半導(dǎo)體靠攏或進(jìn)擊。受益于新能源汽車,、光伏逆變,、5G、PD快充等應(yīng)用領(lǐng)域強(qiáng)勁的需求,,以及政策和市場的雙重驅(qū)動下,,第三代半導(dǎo)體將迎來高速增長,。