TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場分析報告》顯示,盡管純電動汽車(BEV)銷量增速的明顯放緩已經開始影響到碳化硅供應鏈,但作為未來電力電子技術的重要發(fā)展方向,碳化硅在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應用市場中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢,未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢,預估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美金(約664億人民幣)。
整體來看,碳化硅市場正處于快速成長階段,規(guī)模經濟比任何其他因素更為重要。在此背景下,各大廠商激進投資碳化硅擴張計劃,在全球范圍內掀起了一股碳化硅擴產潮,但在瘋狂的產能擴張背后亦隱藏著產能過剩和價格風險。
大規(guī)模擴產潮來襲,全球碳化硅襯底產能爆發(fā)式增長
在被視為碳化硅爆發(fā)元年的2022年,大規(guī)模擴產成為行業(yè)重頭戲,新立項/簽約碳化硅相關項目超過20個。
2023年,碳化硅賽道擴產熱度依舊居高不下,甚至有愈演愈烈的跡象,不僅有更多廠商加入碳化硅擴產行列,更有巨頭多次出手。據(jù)集邦化合物半導體不完全統(tǒng)計,2023年國內共有近40項碳化硅相關擴產項目啟動,國外企業(yè)也有近20項碳化硅相關擴產項目已經或將要落地。這些項目背后,不乏Wolfspeed、天科合達、天岳先進、南砂晶圓等碳化硅襯底頭部廠商的身影。
時間來到2024年,部分碳化硅襯底大廠在產能擴張方面的比拼愈發(fā)激烈,又有更多大項目進入了落地實施階段或取得了最新進展。
2024年,天科合達、三安光電、同光股份、東尼電子、爍科晶體、羅姆等廠商旗下年產能數(shù)十萬片碳化硅襯底的大項目紛紛披露了最近動態(tài),其中部分項目已經進入了驗收、投產階段,隨著這些項目開始產能爬坡,又將對當前的碳化硅襯底市場供應造成不小的沖擊。
從存量碳化硅襯底項目的建設周期來看,短則1-2年,長則2-3年,一個項目即可完成從簽約落地到量產出貨的全過程。按這個規(guī)律來看,在過去2-3年間新立項的碳化硅襯底項目,大部分都已陸續(xù)投產,且達產產能都較高。
以天科合達為例,目前,天科合達旗下碳化硅襯底生產項目已達5個。除了近期開工的天科合達碳化硅襯底產業(yè)化基地二期項目外,天科合達在北京的現(xiàn)有廠區(qū)為其第三代半導體碳化硅襯底產業(yè)化基地一期項目,已于2022年11月完成了竣工環(huán)境保護自主驗收,年產6英寸碳化硅襯底15萬片;2019年12月,江蘇天科合達碳化硅晶片一期項目建成投產,可年產4-8英寸碳化硅襯底6萬片;2023年8月,江蘇天科合達徐州碳化硅晶片二期項目開工,達產后可實現(xiàn)年產碳化硅襯底16萬片;2024年2月,由天科合達子公司深圳重投天科負責運營的第三代半導體碳化硅材料生產基地在深圳寶安區(qū)啟動,預計今年襯底和外延產能達25萬片。
碳化硅襯底價格戰(zhàn)風起云涌
受良率、成本等方面的影響,碳化硅襯底產能曾經是制約碳化硅產業(yè)快速發(fā)展的一個重要因素。隨著近年來全球碳化硅襯底產能大幅提升,部分業(yè)內人士擔心短期內碳化硅襯底將出現(xiàn)供過于求現(xiàn)象,曾經的短缺局面已經一去不復返。
類似的擔心并非空穴來風,碳化硅襯底市場價格的持續(xù)走低已經在一定程度上印證了這一點。今年年初,有市場消息稱,國內主流6英寸碳化硅襯底報價參照國際市場每片750-800美元(約5400-5800元人民幣)的價格,快速下殺,價格跌幅近三成。
而在近期,據(jù)國內市場多位行業(yè)人士透露,2024年中期6英寸碳化硅襯底的價格已跌至500美元以下,到今年第四季度,價格進一步下降至450美元甚至400美元。
對于當前主流的6英寸碳化硅襯底產品價格是否會進一步下探,天岳先進董事長、總經理宗艷民近期曾表示,碳化硅襯底價格會下降,一方面是由于技術的提升和規(guī)?;苿右r底成本的下降;另一方面,目前碳化硅襯底價格比硅襯底高,而價格下降有助于下游應用的擴展,推動碳化硅更加廣闊的滲透應用。
宗艷民認為,與其他半導體材料類似,目前國內外頭部企業(yè)會根據(jù)市場情況、自身產品、具體客戶等因素綜合考慮定價策略,而部分新進參與者也會通過降價獲得市場,這符合行業(yè)發(fā)展規(guī)律。
不難看出,隨著未來全球存量碳化硅襯底項目產能的進一步釋放,以及部分玩家新增產能的入局,碳化硅襯底的價格仍有一定的下行空間。
對產業(yè)而言,碳化硅襯底價格下探是利好消息,有利于應用范圍擴大和市場規(guī)模提升,但對廠商而言,帶來的更多是壓力。
隨著新能源汽車市場需求疲軟,碳化硅襯底需求也有所縮減。為了爭奪訂單,碳化硅襯底廠商不斷降低價格。如果訂單量足夠大,國內碳化硅襯底廠商愿意進一步降低價格。由于國際廠商與客戶大多簽訂了長期供應合約,國內廠商的激烈價格戰(zhàn)對他們造成的影響較小,國際供應商的6英寸碳化硅襯底報價維持在750至800美元之間。
探索應對碳化硅襯底價格戰(zhàn)的最優(yōu)解
近期,國內碳化硅相關廠商陸續(xù)發(fā)布了Q3業(yè)績,與部分器件、設備廠商相比,襯底廠商在營收和凈利方面都還有很大的提升空間。
以天岳先進為例,作為全球碳化硅襯底頭部廠商之一,天岳先進Q3實現(xiàn)營收3.69億元,同比下滑4.60%;歸母凈利潤0.41億元,同比增長982.08%;歸母扣非凈利潤0.39億元。
面對價格下滑的趨勢,部分碳化硅襯底廠商希望通過擴大產能搶占更多市場份額進而改善業(yè)績表現(xiàn),但一味的擴產還將加劇市場競爭,是一把雙刃劍。
面對當前各大廠商整體的設備產能已高于市場實際需求量的現(xiàn)狀,一味的卷產能會增加相關企業(yè)的資本支出,而對業(yè)績的正面拉動作用并不大,甚至加劇企業(yè)的運營壓力,失去了擴產的意義。
那么,碳化硅襯底廠商能否找到應對價格戰(zhàn)、獲得業(yè)績增量的破局之法?答案是肯定的。在價格下滑的趨勢下,尋求降低生產成本是一個突破口。目前看來,碳化硅襯底降成本主要有兩個值得努力的方向,其一是8英寸轉型,其二是良率。
據(jù)悉,8英寸碳化硅襯底更具備綜合成本優(yōu)勢,雖然制備成本增加,但合格芯片產量大幅增加。對下游客戶來說,推動6英寸往8英寸的方向升級,是重要的降本路徑之一。
在今年9月舉行的2024年上半年業(yè)績說明會上,天岳先進相關人員表示,8英寸產品在客戶端驗證通過后,客戶大多都會選擇往8英寸升級轉型。
除了向大尺寸襯底演進之外,碳化硅襯底的生產良率同樣意義重大,在一定程度上決定產品的成本優(yōu)化,有助于碳化硅滲透率提升。
在良率方面,碳化硅襯底廠商能夠通過加大技術研發(fā)力度和前沿技術布局,在晶體生長和缺陷控制等核心技術領域不斷突破技術瓶頸,提高產品良率,進而持續(xù)降低制備成本。
襯底制備技術升級迭代已成為各大廠商關注的焦點,在今年7月8日晚間,天岳先進曾公告,擬以定增募資3億元,用于投資8英寸車規(guī)級碳化硅襯底制備技術提升項目。
在國內碳化硅襯底市場競爭日趨激烈的情況下,有業(yè)內人士透露,國內碳化硅襯底廠商也在積極拓展海外業(yè)務,盡管國際報價高于國內,但仍遠低于國際市場平均水平。
經過多年深耕,部分國內廠商的碳化硅襯底在技術和品質方面已達到國際生產水準,疊加在價格方面具有一定的競爭力,為國內廠商打入國際功率器件大廠供應鏈創(chuàng)造了條件。2023年,天岳先進、天科合達和三安光電與博世、英飛凌、意法半導體等達成了一系列戰(zhàn)略合作。未來,面臨價格戰(zhàn)的國內碳化硅襯底廠商將加速出海。
總結
在向新能源汽車、光儲充等應用領域持續(xù)滲透的同時,伴隨著AI浪潮席卷全球,碳化硅在數(shù)據(jù)中心等新興場景的應用能見度正在持續(xù)提升,有望成為碳化硅產業(yè)新的增量市場,為包括襯底企業(yè)在內的碳化硅廠商創(chuàng)造更多緩解價格戰(zhàn)緊張局面的機會。
在碳化硅襯底市場競爭激烈的情況下,已進入國際功率器件大廠供應鏈的頭部襯底企業(yè)憑借技術優(yōu)勢和市場影響力更有可能保持穩(wěn)定的出貨量、價格和利潤,而中小襯底廠商在運營壓力下有可能被淘汰,碳化硅襯底細分賽道有可能會迎來一波整合兼并潮。
有消息顯示,國內襯底企業(yè)的6英寸以及8英寸產品,無論是從產品的質量、產能還是價格,都已經具備了明顯的競爭力。預計未來幾年,國內頭部襯底企業(yè)將成為國際市場8英寸襯底的主要供應商,市場占比遠超目前的6英寸。國產碳化硅襯底,未來可期。(文:集邦化合物半導體Zac)
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]]>source:天科合達
據(jù)集邦化合物半導體此前報道,二期項目位于北京市大興區(qū)大興新城東南片區(qū)0605-022C地塊為現(xiàn)有工程東側空地;項目總占地面積52790.032m2,總建筑面積105913.29m2,包括生產廠房、化學品庫、危廢庫、一般固廢庫、綜合樓、門衛(wèi)等。
公司擬購置長晶及附屬、晶體加工、晶片加工等工藝設備,新建6-8英寸碳化硅襯底生產線及研發(fā)中心,以及相關配套設施。
項目用于擴大公司碳化硅晶體與晶片產能,同時建設研發(fā)中心以對生產工藝和參數(shù)持續(xù)進行優(yōu)化和完善,投產后將實現(xiàn)年產約37.1萬片導電型碳化硅襯底,其中6英寸導電型碳化硅襯底23.6萬片,8英寸導電型碳化硅襯底13.5萬片。
天科合達指出,該擴產項目旨在打造行業(yè)內領先的智能化生產線,量產8英寸碳化硅襯底。該項目全面投產后,公司的產能將得到顯著提升,進一步鞏固其在碳化硅襯底市場的領先地位。(集邦化合物半導體整理)
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]]>TrendForce集邦咨詢認為,碳化硅從6英寸升級到8英寸,襯底的加工成本有所增加,但可以提升芯片產量,8英寸能夠生產的芯片數(shù)量約為6英寸碳化硅晶圓的1.8倍,向8英寸轉型,是降低碳化硅器件成本的可行之法。同時,8英寸襯底厚度增加有助于在加工時保持幾何形狀,減少邊緣翹曲度,降低缺陷密度,從而提升良率,采用8英寸襯底能夠大幅降低單位綜合成本。
近年來,受益于新能源汽車、光儲充等產業(yè)火熱發(fā)展,碳化硅功率器件市場規(guī)模逐年擴大,并將保持較快增速。TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場分析報告》顯示,盡管純電動汽車(BEV)銷量增速的明顯放緩已經開始影響到碳化硅供應鏈,但作為未來電力電子技術的重要發(fā)展方向,碳化硅在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應用市場中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢,未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢,預估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美元(約648億人民幣)。
在碳化硅大批量導入各類應用場景的規(guī)模效應之下,降本對于各大廠商乃至整個產業(yè)發(fā)展的重要意義將得到凸顯,而8英寸碳化硅正是為降本增效而生。
在此背景下,碳化硅產業(yè)鏈上下游廠商,包括材料(襯底/外延)、芯片/模塊、設備等各路玩家紛紛出手,劍指8英寸碳化硅,共同推動了8英寸賽道的風起云涌。在本文中,集邦化合物半導體將對全球碳化硅相關廠商在8英寸領域的最新進展進行匯總與淺析,為讀者勾勒出8英寸碳化硅發(fā)展現(xiàn)狀與未來走向。
材料端:本土玩家圍攻國際大廠
作為碳化硅產業(yè)鏈的上游和源頭,材料性能、良率等決定了中游器件環(huán)節(jié)和下游應用能否滿足市場需求,基于此,國內外眾多碳化硅廠商在8英寸碳化硅材料細分領域加快了研發(fā)與擴產腳步。
Wolfspeed
部分國際廠商在碳化硅領域擁有先發(fā)優(yōu)勢,在8英寸轉型方面動作較快。作為碳化硅襯底的先驅和市場領導者,Wolfspeed在全球范圍內率先推出了8英寸碳化硅襯底,時間是在2015年。
為推進8英寸碳化硅襯底量產及商業(yè)化,Wolfspeed斥資50億美元(約353億人民幣)在美國北卡羅萊納州查塔姆縣新建了一座工廠,主要生產8英寸碳化硅單晶襯底,預計2025年上半年開始生產。通過該工廠,Wolfspeed將實現(xiàn)8英寸碳化硅襯底的批量供應,并大幅提高碳化硅襯底產量,可達10倍。
羅姆
羅姆在碳化硅領域已有20多年開發(fā)歷史,也是較早開始研發(fā)8英寸碳化硅襯底的廠商之一,與Wolfspeed一樣,羅姆也在2015年推出了8英寸碳化硅襯底。
去年7月,羅姆宣布計劃在2024年末開始在其位于日本宮崎縣的第二工廠生產8英寸碳化硅襯底,即藍碧石半導體宮崎第二工廠,該工廠原本是太陽能技術公司Solar Frontier的原國富工廠。
Coherent
作為碳化硅襯底頭部廠商之一,Coherent(原名II-VI)同樣在2015年展示了8英寸導電型碳化硅襯底,2019年又推出了半絕緣型8英寸碳化硅襯底。
今年10月,Coherent宣布推出其8英寸碳化硅外延片,目前其可出貨的產品為350μm和500μm的襯底和外延片產品。Coherent表示,新的8英寸碳化硅外延片采用尖端的厚度和摻雜均勻性設計,樹立了新的行業(yè)標準。
Soitec
在碳化硅襯底技術方面有獨到之處的Soitec在2022年5月發(fā)布了8英寸碳化硅襯底產品,其在法國伯寧的新工廠已于2023年10月落成,計劃用于6英寸、8英寸SmartSiC晶圓制造。初期,該新工廠主要生產6英寸碳化硅晶圓,計劃從2024年開始遷移到8英寸晶圓。
基于SmartSiC技術,Soitec分別和意法半導體、Resonac(原昭和電工)合作開發(fā)碳化硅襯底制造技術,目標均為采用Soitec的SmartSiC技術制造未來的8英寸碳化硅襯底。
住友金屬
今年9月,住友金屬礦山株式會社(以下簡稱:住友金屬)及其全資子公司Sicoxs Coparation宣布,將在Sicoxs的Ohkuchi工廠建設一條新的8英寸SiCkrest大規(guī)模生產線,SiCkrest為直接鍵合的碳化硅襯底。目前,住友金屬8英寸SiCkrest碳化硅襯底已開始向客戶發(fā)送樣品進行認證。
據(jù)悉,SiCkrest使用一種獨特的鍵合技術來創(chuàng)建兩層晶片,通過在低電阻多晶碳化硅支撐基板上鍵合一層高質量的單晶碳化硅薄層,這些產品能夠在保持單晶碳化硅特性的同時,實現(xiàn)整個基板的低電阻和減少電流衰減。
Resonac(原昭和電工)
Resonac在外延領域進展較快,據(jù)日媒此前報道,Resonac的8英寸碳化硅外延片品質已經達到了6英寸產品的同等水平。目前,其正在通過提高生產效率來降低成本,樣品評估已經進入商業(yè)化的最后階段,預計一旦成本優(yōu)勢超過6英寸產品,Resonac就會開始轉型生產8英寸產品。
與此同時,Resonac子公司Resonac Corporation已開始在日本山形縣東根市的山形工廠建造碳化硅晶圓(襯底及外延)新生產大樓,奠基儀式已于9月12日舉行。該新工廠預計將于2025年第三季度完工?;诖藬U產項目,Resonac將在2025年開始量產8英寸碳化硅襯底。
日本礙子
同在9月,日本礙子株式會社(NGK)在其官網(wǎng)宣布,已成功制備出直徑為8英寸的SiC襯底。
日本礙子表示,減少SiC襯底中的BPD是提高SiC功率器件產量和可靠性的重要手段。其開發(fā)出了一種工藝,利用其陶瓷加工技術在多個襯底上生長具有低BPD密度的4H-SiC晶體。
國內碳化硅產業(yè)起步較晚,整體上與國際先進水平尚有一定的差距,但在國內新能源汽車、光儲充、軌道交通、工業(yè)等終端應用需求的推動下,國內碳化硅廠商如沐春風,群雄并起,正在加速追趕國際大廠,尤其是在襯底/外延細分領域,本土企業(yè)已大有與國際知名廠商分庭抗禮之勢。
天科合達
作為國內碳化硅襯底頭部廠商之一,天科合達在2022年研發(fā)成功并發(fā)布了8英寸導電型碳化硅襯底,截至目前,天科合達已經實現(xiàn)了8英寸碳化硅襯底的小批量量產,并且在下游客戶端驗證方面取得了積極進展。
當前,天科合達有多個碳化硅襯底項目正在推進中,在今年8月最新披露的項目中,其8英寸導電型碳化硅襯底年產能達13.5萬片。
天岳先進
作為國內最早從事碳化硅襯底制備的企業(yè)之一,天岳先進在2012年突破了2英寸碳化硅技術,2015年開始量產4英寸碳化硅襯底,2017年進一步實現(xiàn)了6英寸碳化硅技術的突破,并在2022年通過自主擴徑實現(xiàn)了高品質8英寸碳化硅襯底的制備,在此基礎上,天岳先進已在2023年實現(xiàn)8英寸碳化硅襯底的小批量銷售。
與此同時,天岳先進不斷進行8英寸產品的技術創(chuàng)新,推進包括導電型碳化硅用粉料高效合成、高質量導電型碳化硅晶體生長、高效碳化硅拋光、8英寸寬禁帶碳化硅半導體單晶生長及襯底加工關鍵技術等研發(fā)項目。天岳先進目前能夠以PVT法批量制備8英寸襯底,是國際上較少掌握了液相法制備技術的企業(yè)之一。
過去十多年來,天岳先進一直保持高強度的研發(fā)投入。2020年以來,其研發(fā)費用率始終維持在10%以上,2022年達到了30.6%。
今年7月,天岳先進發(fā)布公告稱,其擬以簡易程序向特定對象發(fā)行股票,募集資金總額不超過3億元(含本數(shù)),扣除相關發(fā)行費用后的募集資金凈額將用于投資8英寸車規(guī)級碳化硅襯底制備技術提升項目。由此可見,天岳先進將在8英寸襯底技術研發(fā)方面持續(xù)加大投入,強化自身優(yōu)勢。
三安光電
近年來,三安光電通過其全資子公司湖南三安全面發(fā)力碳化硅領域。在6英寸碳化硅襯底已實現(xiàn)向國內外客戶批量出貨的基礎上,湖南三安在2024年已完成8英寸襯底外延工藝調試并向重點海外客戶送樣驗證。
與此同時,三安光電持續(xù)加碼8英寸襯底產能,為推進其與意法半導體合資建設的8英寸碳化硅器件廠項目落地實施,三安光電獨立投資70億元配套建設一座8英寸碳化硅襯底廠,專業(yè)從事碳化硅晶圓生長、襯底制造,規(guī)劃年產8英寸碳化硅襯底達48萬片。近期,該8英寸碳化硅襯底廠已點亮通線。
科友半導體
科友半導體在今年9月成功實現(xiàn)8英寸高品質碳化硅襯底的批量制備,通過優(yōu)化電阻爐溫場、引入緩沖層優(yōu)化長晶工藝、優(yōu)化原料區(qū)域溫度分布,發(fā)揮了電阻加熱式PVT法碳化硅單晶穩(wěn)定生長的優(yōu)勢。
檢測表明,科友半導體8英寸碳化硅襯底產品總腐蝕坑密度控制在2000個cm-2左右,TSD與BPD位錯缺陷密度得到有效降低,占同期產出襯底的比例在八成以上。
科友半導體曾在今年3月與俄羅斯N公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,開展“八英寸碳化硅完美籽晶”項目合作。通過與俄羅斯N公司的合作,科友半導體將研發(fā)獲得“無微管,低位錯”完美籽晶,應用品質優(yōu)異的籽晶進行晶體生長,會進一步大幅降低八英寸碳化硅晶體內部的微管、位錯等缺陷密度,從而提高晶體生長的質量和良率。
南砂晶圓
早在2022年9月,南砂晶圓就聯(lián)合山東大學成功實現(xiàn)8英寸導電型4H-SiC單晶和襯底的制備,采用物理氣相傳輸法(PVT)擴徑制備了8英寸導電型4H-SiC單晶,并加工成厚度為520μm的8英寸4H-SiC襯底。
而在今年6月,南砂晶圓8英寸碳化硅單晶和襯底項目正式投產,意味著南砂晶圓已具備8英寸碳化硅襯底量產能力,該項目規(guī)劃打造全國最大的8英寸碳化硅襯底生產基地,計劃于2025年實現(xiàn)滿產達產。
世紀金芯
今年2月,世紀金芯8英寸碳化硅加工線正式貫通并進入小批量生產階段。世紀金芯開發(fā)的8英寸SiC單晶生長技術可重復生長出4H晶型100%、直徑大于200mm、厚度超過10mm的晶體。
在8英寸碳化硅襯底技術研發(fā)方面取得突破的基礎上,世紀金芯在4月與日本某客戶簽訂碳化硅襯底訂單。按照協(xié)議約定,世紀金芯將于2024年、2025年、2026年連續(xù)三年向該客戶交付8英寸碳化硅襯底共13萬片,訂單價值約2億美元(約14.22億人民幣)。
合盛硅業(yè)
合盛硅業(yè)6英寸襯底和外延片已得到國內多家下游器件客戶的驗證,并順利開發(fā)了日韓、歐美客戶?;?英寸的研發(fā)與產業(yè)化經驗,合盛硅業(yè)8英寸碳化硅襯底研發(fā)進展順利,并實現(xiàn)了樣品的產出,目前正在推進8英寸襯底的量產。
青禾晶元
今年4月,青禾晶元通過技術創(chuàng)新,在碳化硅鍵合襯底的研發(fā)上取得重要進展,在國內率先成功制備了8英寸碳化硅鍵合襯底。
據(jù)悉,碳化硅鍵合襯底技術可以將高、低質量碳化硅襯底進行鍵合集成,有效利用低質量長晶襯底,與長晶技術一同推進碳化硅材料成本的降低。半導體異質集成技術可以提高碳化硅良率,而青禾晶元是國內少數(shù)幾家使用該技術大幅提高碳化硅良率的公司之一,極具市場稀缺性。
粵海金
粵海金在去年11月宣布,其在自主研制的碳化硅單晶生長爐上成功制備出直徑超過205毫米的8英寸導電型碳化硅晶體,晶體表面光滑無缺陷,厚度超過20毫米,同時已經順利加工出8英寸碳化硅襯底片。
而在外延領域,天域半導體、瀚天天成、百識電子、??瓢雽w等廠商都已具備8英寸碳化硅外延片量產能力。由此可見,國內已有不少碳化硅廠商正在全面發(fā)力8英寸碳化硅材料,并或多或少取得了一定的成果。
據(jù)集邦化合物半導體不完全統(tǒng)計,國內已有十多家企業(yè)已涉足8英寸碳化硅材料細分賽道,且都取得了一定的進展,部分廠商正處于研發(fā)階段,部分廠商8英寸碳化硅襯底/外延已出樣,還有部分玩家已具備量產能力,正在尋求出貨機會。
盡管國內碳化硅產業(yè)起步較晚,甚至有很多企業(yè)是近幾年新成立的初創(chuàng)公司,沒有部分國際大廠數(shù)十年的深厚技術積淀,但國內碳化硅產業(yè)產學研協(xié)作之風盛行,部分碳化硅材料初創(chuàng)企業(yè)通過與高校、科研機構進行技術合作,一躍成為碳化硅材料領域“小巨人”。
近年來,國內廠商在8英寸碳化硅襯底/外延領域的快速突破是有目共睹的,也為未來實現(xiàn)國產替代甚至進軍國際市場打下了良好的基礎。
多位行業(yè)人士均表示,國內碳化硅企業(yè)特別是在襯底制備領域,國內襯底企業(yè)的6英寸以及8英寸產品,無論是從產品的質量、產能還是價格,都已經具備了明顯的競爭力。預計未來幾年,國內頭部襯底企業(yè)將成為國際市場8英寸襯底的主要供應商,市場占比遠超目前的6英寸。
器件端:國際巨頭商用在即,本土廠商加速追趕
在8英寸碳化硅襯底/外延細分領域,國內廠商進步較快,已具備與國際大廠爭奪市場需求的實力,但在器件端,本土廠商整體與國際對手們差距較大。目前,意法半導體、英飛凌、安森美等正在加速推進商用進程,而部分國內廠商正在加緊追趕。
Wolfspeed
作為全球碳化硅襯底龍頭,Wolfspeed在器件領域也占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢。Wolfspeed位于美國紐約的莫霍克谷工廠是全球首家且最大的8英寸碳化硅器件工廠。今年6月官方表示,莫霍克谷8英寸碳化硅晶圓工廠的利用率達到了20%。在此基礎上,Wolfspeed莫霍克谷器件工廠已向中國終端客戶批量出貨碳化硅MOSFET。
Wolfspeed披露的信息表明,莫霍克谷工廠的8英寸碳化硅晶圓制造成本明顯低于其旗下達勒姆6英寸碳化硅晶圓廠。為進一步降低成本、加速8英寸轉型,Wolfspeed計劃關閉達勒姆工廠。
意法半導體
近年來,意法半導體加速拓展車用碳化硅業(yè)務,已先后與汽車Tier-1廠商采埃孚、新能源車企理想汽車等達成碳化硅器件供貨協(xié)議。為提升競爭力,實現(xiàn)更大發(fā)展,意法半導體計劃在2025年將碳化硅產品全面升級為8英寸。
為保障8英寸產能,意法半導體與三安光電合資在重慶建設8英寸碳化硅器件廠,預計今年11月底將整體通線,2025年完成階段性建設并逐步投產,2028年達產,規(guī)劃達產后生產8英寸碳化硅晶圓1萬片/周。
此外,意法半導體將于意大利西西里島卡塔尼亞投資50億歐元(約386億人民幣)新建一座8英寸碳化硅超級半導體晶圓廠,新工廠計劃于2026年投產。
英飛凌
目前,在碳化硅功率器件應用規(guī)模最大的新能源汽車市場,英飛凌已經將小米、零跑等知名廠商發(fā)展成為合作伙伴。在同行們紛紛進軍8英寸賽道時,英飛凌自然也有相關動作。
今年8月,英飛凌宣布其位于馬來西亞居林的8英寸碳化硅功率半導體晶圓廠一期項目正式啟動運營,預計2025年可實現(xiàn)規(guī)模量產。在此基礎上,未來五年英飛凌將追加投資50億歐元大幅擴建居林第三工廠(Module Three)的二期建設,致力于將該工廠打造成為全球最大且最具競爭力的8英寸碳化硅功率半導體晶圓廠。
安森美
在新能源汽車市場,安森美已與極氪、理想、大眾等廠商簽署了碳化硅產品相關協(xié)議,在車用碳化硅領域占據(jù)了重要地位。
基于供貨需求的持續(xù)增長,安森美位于韓國富川的碳化硅晶圓廠于2023年完成擴建,計劃于2025年完成相關技術驗證后過渡到8英寸生產,屆時產能將擴大到當前規(guī)模的10倍。此外,安森美宣布將在捷克共和國建造先進的垂直整合碳化硅制造工廠。
羅姆
在功率半導體領域有較深厚積累的羅姆,也將目光瞄準了中國新能源汽車市場,并在今年7月與長城汽車旗下芯動半導體簽署了以碳化硅為核心的車載功率模塊戰(zhàn)略合作伙伴協(xié)議。
產能方面,羅姆目前在日本擁有四個基于碳化硅的功率半導體生產基地,分別位于京都總部、福岡縣筑后工廠和長濱工廠以及宮崎第一工廠。2020年末,羅姆在日本福岡縣筑后工廠建設了碳化硅新廠房,已于2022年開始量產6英寸晶圓,后續(xù)可以切換為8英寸晶圓產線。在PCIM Asia 2024國際電力元件、可再生能源管理展覽會上,羅姆相關人員表示,預計在2025年量產八英寸碳化硅晶圓。
三菱電機
近年來,三菱電機持續(xù)加大碳化硅領域布局力度。其在2023年10月已確定向Coherent獨立運營碳化硅業(yè)務的子公司投資5億美元,隨后在當年12月發(fā)行300億日元額度的綠色債券,籌集資金將用于三菱電機的碳化硅功率半導體制造的設備投資、研發(fā)以及投融資。
為響應強勁的市場需求,三菱電機位于熊本縣正在建設的8英寸碳化硅晶圓廠將提前開始運營。該工廠的運作日期從2026年4月變更為2025年11月,運營時間提前了約5個月。
富士電機
在碳化硅加速“上車”趨勢下,富士電機順勢推出了碳化硅模塊產品。
為順應8英寸潮流,富士電機宣布在未來三年(2024至2026財年)投資2000億日元用于碳化硅功率半導體的生產,包括在松本工廠(位于長野縣松本市)新建一條生產線。這產線預計將在2027年投入運營,生產使用8英寸大型晶圓的碳化硅功率半導體。
國際大廠8英寸碳化硅晶圓產線建設正在如火如荼的進行中,國內也有部分廠商在8英寸碳化硅器件方面進展較快,相關項目在今年年底到明年進入投產階段。但在投建8英寸項目的廠商數(shù)量、投資規(guī)模、規(guī)劃產能等方面,國內碳化硅器件廠商與國際巨頭尚有一定的差距,未來需要全面加大投入力度。
士蘭微
今年5月,士蘭微8英寸碳化硅功率器件項目簽約落地福建省廈門市海滄區(qū)。一個月后的6月18日,該項目在廈門市海滄區(qū)正式開工。目前,該項目已進入土方工程收尾階段,一期項目預計將于2025年三季度末初步通線,四季度試生產。
士蘭微8英寸碳化硅功率器件項目總投資120億元,分兩期建設,其中,一期項目總投資70億元,達產后年產42萬片8英寸碳化硅功率器件芯片。兩期全部建成投產后,將形成年產72萬片8英寸碳化硅功率器件芯片的生產能力。
芯聯(lián)集成
芯聯(lián)集成擁有一條8英寸碳化硅晶圓試驗線,其8英寸碳化硅晶圓工程批已于今年4月20日下線,計劃今年四季度開始正式向客戶送樣,2025年進入規(guī)模量產。
截至2023年12月,芯聯(lián)集成6英寸碳化硅MOSFET產線已實現(xiàn)月產出5000片以上。2024年下半年,預計芯聯(lián)集成碳化硅產品的出貨量將從當前的每月5000至6000片提升至10000片,相應的收入有望超10億元。8英寸有望成為芯聯(lián)集成新的業(yè)績增長點。
方正微電子
方正微電子當前有兩個Fab。其中,F(xiàn)ab1已實現(xiàn)6英寸碳化硅晶圓9000片/月的生產能力,到2024年底,這一數(shù)字預計將增長至每月1.4萬片。
而Fab2的8英寸碳化硅晶圓生產線預計將于2024年底通線,長遠規(guī)劃產能為6萬片/月。
目前來看,2025年將是意法半導體、英飛凌、安森美、羅姆等國際功率器件大廠量產8英寸碳化硅晶圓的關鍵年,而國內士蘭微、方正微等少數(shù)企業(yè)也有望在2025年在8英寸碳化硅晶圓量產方面取得一定的進展。
設備端:國際大廠持續(xù)出貨,本土企業(yè)多點開花
與器件端相比,本土廠商在8英寸碳化硅設備方面頻傳喜訊,發(fā)展形勢一片大好。在愛思強等國際廠商不斷簽單出貨的同時,國內碳化硅設備廠商在技術研發(fā)和市場拓展等方面持續(xù)突破。
愛思強
早在2022年,愛思強就發(fā)布了G10-SiC設備,該設備支持8英寸碳化硅晶圓生產,并已成為愛思強業(yè)績發(fā)展的一大強勁增長引擎。
Wolfspeed在2023年Q3-Q4期間與愛思強簽訂了多個G10-SiC設備訂單。愛思強G10-SiC設備為Wolfspeed 8英寸材料工廠John Palmour碳化硅制造中心提供支持,助力Wolfspeed進一步加大、加快8英寸碳化硅晶圓的生產。
今年7月愛思強曾表示,在上半年市場整體表現(xiàn)疲弱的情況下,其G10產品系列驅動公司訂單需求增長。7月16日,愛思強宣布安世半導體訂購了其用于8英寸碳化硅量產的新型G10-SiC設備。
ASM
今年10月,在首屆灣芯展(SEMiBAY 2024)期間,ASM最新推出了適用于碳化硅外延的新型雙腔機臺PE2O8。該機臺采用獨立雙腔設計,兼容6英寸和8英寸晶圓,可實現(xiàn)增加產量的同時,降低成本。
目前,ASM已向全球多家碳化硅功率器件制造商交付了PE2O8機臺,助力客戶逐漸從6英寸晶圓向8英寸過渡。
晶升股份
8月7日,晶升股份在投資者互動平臺表示,其第一批8英寸碳化硅長晶設備已于2024年7月在重慶完成交付。這意味著晶升股份8英寸碳化硅長晶設備已完成驗證,開啟了批量交付進程。
在8英寸轉型趨勢下,晶升股份正在全面布局8英寸碳化硅產線相關設備,除了長晶設備外,晶升股份針對外延、切片等工藝流程也在設備方面取得了一定進展。
晶盛機電
晶盛機電今年3月在SEMICON China 2024上海國際半導體展期間發(fā)布了8英寸雙片式碳化硅外延設備、8英寸碳化硅量測設備等8英寸碳化硅設備,意味著晶盛機電正在從長晶、檢測等環(huán)節(jié)加大8英寸碳化硅設備細分領域布局力度。
在設備研發(fā)基礎上,晶盛機電正在建設實施年產25萬片6英寸及5萬片8英寸碳化硅襯底的產業(yè)化項目。
高測股份
高測股份在2021年首次將金剛線切割技術引入碳化硅材料切割。2022年底,高測股份推出適用于8英寸碳化硅襯底切割的碳化硅金剛線切片機,將金剛線切割技術引入8英寸碳化硅領域,對比砂漿切割產能提升118%,成本降低26%。
去年11月,高測股份8英寸碳化硅金剛線切片機獲得新訂單,基本覆蓋新增8英寸金剛線切片產能需求。而在今年3月,高測股份8英寸半導體金剛線切片機再簽新訂單,設備交付后將發(fā)往歐洲某半導體企業(yè),這是高測股份半導體設備收獲的首個海外客戶。
優(yōu)睿譜
優(yōu)睿譜已研制出6/8寸碳化硅襯底位錯、微管檢測設備SICD200,6/8寸碳化硅襯底邊緣、宏觀缺陷檢測設備SICE200,6/8寸硅/碳化硅晶圓襯底及同質外延片電阻率(載流子濃度)測量設備SICV200,6/8寸硅/碳化硅晶圓元素濃度與外延膜厚量測設備Eos200/Eos200+等各類碳化硅檢測設備。
目前,優(yōu)睿譜旗下多款8英寸碳化硅相關設備已獲得客戶訂單,正在持續(xù)供貨中。
優(yōu)晶科技
今年6月,據(jù)優(yōu)晶科技官微披露,其8英寸電阻法碳化硅單晶生長設備獲行業(yè)專家認可,成功通過技術鑒定評審。鑒定委員會認為,優(yōu)晶科技8英寸電阻法碳化硅晶體生長設備及工藝成果技術難度大,創(chuàng)新性強,突破了國內大尺寸晶體生長技術瓶頸,擁有自主知識產權,經濟效益顯著。
優(yōu)晶科技專注于大尺寸(6英寸及以上)導電型碳化硅晶體生長設備研發(fā)、生產及銷售。該公司于2019年成功研制出6英寸電阻法碳化硅單晶生長設備,目前已推出至第四代機型,也適用于8英寸量產。
連科半導體
連科半導體也正在發(fā)力碳化硅長晶設備。今年5月,連科半導體發(fā)布新一代8英寸碳化硅長晶爐,正式實現(xiàn)了大尺寸碳化硅襯底設備的供應。
作為連科半導體母公司,連城數(shù)控2023年在8英寸碳化硅感應爐、碳化硅退火爐設備及工藝上取得了一定的突破。
目前,國內部分碳化硅廠商正在積極研發(fā)8英寸碳化硅設備,還有部分廠商相關產品已進入商業(yè)化階段,并獲得了國內外客戶訂單,已經對國際廠商碳化硅設備業(yè)務形成了一定的挑戰(zhàn),未來有望持續(xù)蠶食國際對手們的市場份額。
8英寸大規(guī)模應用尚需時日
從材料端來看,國內外眾多碳化硅廠商都已成功制備出8英寸襯底,不少廠商甚至已經具備了量產能力或已經小批量出貨,似乎8英寸時代已然來臨,但事實并非如此。
目前,6英寸碳化硅襯底仍然是襯底市場的絕對主力,正在持續(xù)大規(guī)模出貨,而部分廠商的8英寸試產或小批量量產與6英寸的大規(guī)模應用在良率、成本等方面有著本質的差別,8英寸的起量仍然有較大阻力。
8英寸碳化硅襯底的第一個技術難點是籽晶,雖然可以用激光切割然后拼接的方法來制作籽晶,但拼接位置的缺陷幾乎難以去除,可以做晶體生長基礎研究,無法用于大規(guī)模量產。量產用的籽晶還是需要慢慢的擴出來,在擴的過程中保留品質好的晶體進行優(yōu)選繁衍,這個過程是非常耗時的,沒有好的籽晶就不可能繁衍出好的晶體。
除了生長8英寸碳化硅單晶技術方面的挑戰(zhàn),目前產業(yè)界在磨拋等后道工序也存在技術難點。目前,主要是通過單面磨削和化學機械拋光的方式實現(xiàn)大尺寸碳化硅襯底的磨拋加工,但是較低的良率以及加工效率是其亟待解決的難題,當前業(yè)內8英寸碳化硅襯底磨拋良率僅為40-50%。
值得一提的是,國內中機新材等廠商已在碳化硅晶圓研磨拋光應用領域取得一定的技術突破,并將團聚金剛石研磨材料等產品引入了天岳先進、南砂晶圓、同光股份等襯底廠商旗下產線,有助于推動8英寸碳化硅襯底量產進程。
價格也是影響8英寸起量的一個重要因素。近期據(jù)市場消息,今年國內主流6英寸碳化硅襯底報價參照國際市場每片750-800美元的價格,價格跌幅近三成。TrendForce集邦咨詢分析師曾指出,這幾年間,隨著中國廠商進入到整個碳化硅市場競爭之中,更是加速了整個碳化硅市場襯底價格的下降。
針對價格變化現(xiàn)象,天岳先進董事長、總經理宗艷民稱,碳化硅襯底價格會下降,這一方面是由于技術的提升和規(guī)?;苿右r底成本的下降;另一方面,目前碳化硅襯底價格比硅襯底高,而價格下降有助于下游應用的擴展,推動碳化硅更加廣闊的滲透應用。
隨著6英寸碳化硅襯底價格持續(xù)下滑,碳化硅確實會向更加廣闊的應用領域進行滲透,但也在一定程度上延緩了8英寸襯底的應用滲透與市場份額提升。外延與襯底相輔相成,只有8英寸襯底開始大規(guī)模量產,外延產品才會隨之起量。
從器件端來看,除Wolfspeed已實現(xiàn)8英寸碳化硅器件商用外,得益于在6英寸碳化硅器件方面的積淀,意法半導體、英飛凌、安森美等巨頭都將在2025年完成8英寸碳化硅晶圓廠投產。
從技術方面來看,在功率半導體制造的離子注入、薄膜沉積、介質刻蝕、金屬化等環(huán)節(jié),8英寸碳化硅與6英寸碳化硅的差距不大。在6英寸碳化硅器件制造方面擁有成熟技術的部分國際廠商,將更快完成8英寸碳化硅器件項目的落地實施。
目前,國際大廠均相當重視碳化硅器件技術研發(fā),例如:意法半導體近期官宣推出第四代STPOWER碳化硅MOSFET技術,持續(xù)的技術升級迭代帶來了更好的性能和更高的效率,也有利于推進8英寸器件的商用進程。
從設備端來看,完整的碳化硅產線涉及各類設備,每一個類別的設備都有廣闊的應用空間,給了設備廠商更多機會,競爭情況反而沒有襯底、器件細分賽道那般激烈。隨著8英寸襯底、器件相關項目陸續(xù)落地實施,又給設備廠帶來了一大波紅利。
愛思強等國際設備廠商較早推出了8英寸碳化硅設備,并已大批量出貨,目前正在持續(xù)簽單,而國內廠商在長晶、切磨拋、量測等設備方面正在全面發(fā)力,并都或多或少取得了一些進展,有望在8英寸轉型浪潮中占據(jù)一席之地。
TrendForce集邦咨詢研究數(shù)據(jù)表明,目前8英寸的產品市占率不到2%,并預測2027年市場份額將成長到20%左右。這意味著8英寸碳化硅產品仍然需要一定的時間贏得市場和用戶認可,并逐步替代6英寸成為產業(yè)新的主角。(文:集邦化合物半導體Zac)
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]]>集邦化合物半導體走訪發(fā)現(xiàn),首屆SEMiBAY灣芯展匯集了天科合達、天岳先進、南砂晶圓、天域半導體、瀚天天成等國內碳化硅材料(襯底/外延)領域頭部廠商,方正微電子、華潤微電子、至信微電子等碳化硅器件環(huán)節(jié)知名廠商,以及晶盛機電、納設智能、優(yōu)睿譜、北方華創(chuàng)、中微公司、卓興半導體、快克芯裝備等碳化硅設備細分賽道重量級玩家。
上述各大廠商分別展示了在第三代半導體碳化硅、氮化鎵材料、器件、設備等各個細分領域的最新技術與產品,將共同推動第三代半導體產業(yè)蓬勃發(fā)展。在展會現(xiàn)場,集邦化合物半導體收集到20多家三代半廠商展品信息,匯總如下:
材料領域,天科合達、天岳先進、南砂晶圓、天域半導體、瀚天天成、中環(huán)領先、江豐電子等廠商重點展示了6/8英寸碳化硅襯底及外延片,先導集團還展示了砷化鎵、磷化銦襯底及外延片。
天科合達
首屆SEMiBAY灣芯展,天科合達展示了碳化硅晶錠、6/8英寸碳化硅襯底、6/8英寸碳化硅外延片等系列產品,顯示其正在全面布局碳化硅襯底及外延領域。
目前,天科合達8英寸導電型碳化硅襯底已實現(xiàn)批量供應,擁有零微管密度控制技術、低位錯密度控制技術、低層錯密度控制技術、電阻率均勻性控制技術、低應力及面型控制技術等多項技術優(yōu)勢。其碳化硅外延片BPD轉化效率>99%,表面缺陷<0.2個/cm2。
天岳先進
本屆SEMiBAY灣芯展,天岳先進帶來了6英寸熱沉碳化硅襯底、6英寸P型碳化硅襯底、6英寸碳化硅基異質符合襯底、6/8英寸導電型碳化硅襯底、6/8英寸高純半絕緣碳化硅襯底等各類產品。
其中,天岳先進6/8英寸導電型碳化硅襯底片已大規(guī)模應用于新能源汽車主驅逆變器和車載充電系統(tǒng),并得到充分驗證,能夠滿足車規(guī)級功率器件性能需求。天岳先進已實現(xiàn)了近“零TSD”和低BPD密度的8英寸導電型4H-SiC單晶襯底制備,有效提升晶圓制備利用率,產品滿足芯片最高安全需求,保證了下游晶圓制備產能、良率和穩(wěn)定性。
南砂晶圓
本屆SEMiBAY灣芯展,南砂晶圓展示了6/8英寸導電型碳化硅晶錠和6/8英寸導電型碳化硅襯底片。
今年6月22日,南砂晶圓8英寸碳化硅北方基地項目宣布正式投產。當天,南砂晶圓董事長王垚浩在受訪時表示,碳化硅進入8英寸時代比預想的要早、要快。今后三年,南砂晶圓投資擴產的重中之重將放在濟南北方基地項目上,大幅提升8英寸碳化硅襯底產能。
中環(huán)領先
作為光伏頭部廠商之一,中環(huán)領先在本屆SEMiBAY灣芯展上展示了6/8英寸碳化硅外延片、6/8英寸氮化鎵外延片。
近年來,通威集團、合盛硅業(yè)、弘元綠能、高測股份、捷佳偉創(chuàng)、連城數(shù)控、邁為股份、奧特維等主流光伏廠商均積極拓展碳化硅相關業(yè)務。
天域半導體
本屆SEMiBAY灣芯展,天域半導體重點展示了6/8英寸碳化硅外延片。
天域于2021年開始了8英寸碳化硅外延的技術儲備,并于2023年7月啟動8英寸碳化硅外延產品小批量送樣。其超過千片的量產數(shù)據(jù)表明,8英碳化硅外延產品與6英寸碳化硅外延產品水平相當。
瀚天天成
本屆SEMiBAY灣芯展,瀚天天成展示了8英寸碳化硅外延片。作為大中華區(qū)首家發(fā)布并量產8英寸碳化硅外延的廠商,瀚天天成實現(xiàn)了超過12個月連續(xù)穩(wěn)定批量交付。
瀚天天成擁有片間濃、厚度高一致性控制技術、片內厚度高精準控制技術(所有點容差)、片內濃度高精準控制技術(所有點容差)、高BPD轉化率外延生長技術、大管芯高良率外延生長技術等技術優(yōu)勢。
江豐電子
本屆SEMiBAY灣芯展,江豐電子展示了6/8英寸碳化硅外延片。
目前,江豐電子正在通過其控股子公司晶豐芯馳全面布局碳化硅外延領域,碳化硅外延片產品已經得到多家客戶認可。
先導集團
本屆SEMiBAY灣芯展,先導集團展示了4/6英寸砷化鎵襯底、6英寸砷化鎵外延片、2/4英寸磷化銦襯底、4英寸磷化銦外延片等產品。
目前,先導集團可提供使用VGF技術生長的2-6英寸的砷化鎵襯底,包括半絕緣砷化鎵襯底(無摻雜)和半導體砷化鎵襯底(摻Si或摻Zn),以及用于VCSEL和RF應用的低位錯砷化鎵襯底。亦可根據(jù)客戶需求,定制非標厚度和晶向的砷化鎵襯底。同時,先導集團可提供使用2-4英寸的磷化銦襯底,包括半絕緣磷化銦襯底(摻Fe)和半導體磷化銦襯底(摻Si或摻Zn),以及用于特定用途的低位錯磷化銦襯底。亦可根據(jù)客戶需求,定制非標厚度和晶向的磷化銦襯底。
器件領域,方正微電子、華潤微電子、至信微電子、基本半導體等廠商重點展示了車用碳化硅MOSFET和模塊,顯示了碳化硅加速“上車”趨勢。
方正微電子
本屆SEMiBAY灣芯展,方正微電子展示了碳化硅MOSFET、碳化硅車規(guī)模組以及氮化鎵HEMT等豐富多樣的產品。
在SEMiBAY灣芯展開幕式上,方正微電子發(fā)布了車規(guī)/工規(guī)碳化硅MOSFET 1200V全系產品,覆蓋了新能源汽車應用的全場景。其中,1200V 16m/18m/20mΩ應用于主驅逆變控制器,1200V 35m/60m/85mΩ應用于OBC,1200V 60m/85mΩ應用于DC/DC,1200V 60m/85mΩ應用于空調壓縮機,1200V 16m/20m/35m/60mΩ應用于充電樁等場景。目前,方正微電子車規(guī)1200V碳化硅MOSFET產品已經規(guī)模應用,特別是已在新能源汽車主驅控制器上規(guī)模上車。
華潤微電子
本屆SEMiBAY灣芯展,華潤微電子展示了碳化硅MOSFET模塊產品,可廣泛應用于電動壓縮機、三相電機驅動器、電動汽車驅動器、電機和牽引驅動器、車載OBC等場景。
在氮化鎵領域,2024年上半年,華潤微完成8英寸中壓(100-200V)增強型P-GaN工藝平臺建設,并完成首顆150V/36A增強型器件樣品的制備。同時,華潤微采用新型的GaN控制及驅動技術,開發(fā)原邊、副邊控制芯片,及GaN驅動芯片,推出基于GaN的高效能快充系統(tǒng)方案,最大輸出功率可達65W。
至信微電子
本屆SEMiBAY灣芯展,至信微電子展示了650V/900V/1200V/1700V等不同電壓等級的碳化硅MOSFET以及模塊產品。
至信微電子碳化硅MOSFET取得了AEC-Q101車規(guī)認證,并通過了HV-H3TRB測試。其中,1200V碳化硅MOSFET技術平臺取得了AEC-Q101車規(guī)認證,通過了960V HV-H3TRB測試,1200V、750V系列MOSFET已通過HTRB(175°C/100%BV)1000小時、HVH3TRB(高壓)1000小時等多項可靠性考核。
基本半導體
本屆SEMiBAY灣芯展,基本半導體重點展示了碳化硅SBD、MOSFET晶圓以及各類工業(yè)級/汽車級碳化硅MOSFET模塊產品,其中,汽車級碳化硅模塊可廣泛應用于新能源乘用車、商用車等的電氣驅動系統(tǒng)、燃料電池能源轉換系統(tǒng)等場景,工業(yè)級碳化硅模塊可應用于不間斷電源UPS、高端工業(yè)電焊機等場景。
今年9月26日,廣汽埃安旗下埃安AION RT開啟全球預售,搭載了基本半導體750V全碳化硅功率模塊。
設備領域,晶盛機電、納設智能、優(yōu)睿譜、北方華創(chuàng)、中微公司、卓興半導體、快克芯裝備、芯三代、思銳智能等廠商帶來了碳化硅產線各個環(huán)節(jié)所需的相關設備,各有千秋。
晶盛機電
本屆SEMiBAY灣芯展,晶盛機電展示了8英寸碳化硅晶錠和8英寸碳化硅晶圓產品。
作為一家半導體設備廠商,晶盛機電在碳化硅領域開發(fā)了6-8英寸碳化硅長晶設備、切片設備、減薄設備、拋光設備、外延設備等,實現(xiàn)了碳化硅外延設備的國產替代,并創(chuàng)新性推出雙片式碳化硅外延設備,大幅提升外延產能。
納設智能
本屆SEMiBAY灣芯展,納設智能展示了6英寸碳化硅外延設備以及單、雙腔8英寸碳化硅外延設備。
其中,納設智能6英寸碳化硅外延設備在2023年已批量出貨給多家外延客戶,也獲得了批量驗收。在此基礎上,納設智能研發(fā)并交付了8英寸碳化硅外延設備,其具備獨特的反應腔室設計、可獨立控制的多區(qū)進氣方式等特點,能提高外延片的均勻性,降低外延缺陷及生產中的耗材成本。目前,該設備已銷售給多個客戶。
優(yōu)睿譜
本屆SEMiBAY灣芯展,優(yōu)睿譜展示了6/8寸碳化硅襯底位錯、微管檢測設備SICD200,6/8寸碳化硅襯底邊緣、宏觀缺陷檢測設備SICE200,6/8寸硅/碳化硅晶圓襯底及同質外延片電阻率(載流子濃度)測量設備SICV200,6/8寸硅/碳化硅晶圓元素濃度與外延膜厚量測設備Eos200/Eos200+等產品。
優(yōu)睿譜半導體于2023年推出了SICD200和SICV200。其中,SID200可實現(xiàn)碳化硅位錯檢測的整片晶圓全檢測,并已獲境外顧客訂;SICV200可用于硅片電阻率、碳化硅或其它半導體材料摻雜濃度的測量,已得到多家客戶的訂單。今年6月,優(yōu)睿譜再交付客戶一款晶圓邊緣檢測設備SICE200。
北方華創(chuàng)
本屆SEMiBAY灣芯展,北方華創(chuàng)展示了8英寸立式爐、立式/臥式管舟清洗設備、擴散/氧化系統(tǒng)等碳化硅相關設備。
北方華創(chuàng)專注于半導體基礎產品的研發(fā)、生產、銷售和技術服務,在半導體裝備業(yè)務板塊,北方華創(chuàng)的主要產品包括刻蝕、薄膜沉積、爐管、清洗、晶體生長等核心工藝裝備,廣泛應用于功率半導體、化合物半導體、襯底材料等制造領域。
中微公司
本屆SEMiBAY灣芯展,中微公司展示了一款氮化鎵功率器件量產MOCVD設備PRISMO PD5。
中微公司主要擁有五類設備產品,分別是CCP電容性刻蝕機、ICP電感性刻蝕機、深硅刻蝕機、MOCVD、薄膜沉積設備、VOC設備。中微公司于2022年推出了PRISMO PD5,已交付至國內外客戶,并取得了重復訂單,而碳化硅功率器件外延生產設備正在開發(fā)中。
卓興半導體
本屆SEMiBAY灣芯展,卓興半導體展示了多款半導體相關設備,其中包括高精度多功能貼片機、半導體銀膠粘片機等適用于碳化硅領域的設備。
其中,AS8123半導體銀膠粘片機支持2-12英寸晶圓,支持多種來料,可選配不同工藝,無往復時間,效率提升60%;AS8136高精度多功能貼片機也支持2-12英寸晶圓,能夠同時支持4張2英寸晶圓。
快克芯裝備
本屆SEMiBAY灣芯展,快克芯裝備展示了碳化硅熱貼固晶機、微納金屬銀燒結等多種碳化硅相關設備。
其中,銀燒結具有優(yōu)異的導電性、導熱性高粘接強度和高穩(wěn)定性等特點,其燒結體適合長期高溫服役,銀燒結是碳化硅等高功率器件/模塊的核心封裝工藝??炜诵狙b備自主研發(fā)的微納金屬銀燒結設備可滿足芯片燒結、Clip燒結以及模塊系統(tǒng)燒結等工藝需求。
思銳智能
本屆SEMiBAY灣芯展,思銳智能展示了碳化硅離子注入機SRII-4.5M/200,采用先進的Al離子源技術,Al+注入流量分別可達1mA/7mA。
思銳智能產品有原子層沉積鍍膜(ALD)設備、薄膜電發(fā)光顯示器(LDI)設備以及離子注入(IMP)設備三大產品系列。氮化鎵領域涉及到非常多ALD相關的應用,而思銳智能的Transform系列量產型ALD沉積鍍膜設備能夠有效增強氮化鎵器件的性能,該系列設備于2023年7月獲得了英諾賽科的訂單。
芯三代
本屆SEMiBAY灣芯展,芯三代展示了采用其自研碳化硅外延設備制造的碳化硅外延片。
芯三代致力于研發(fā)生產半導體相關專業(yè)設備,目前聚焦于SiC-CVD裝備。芯三代將工藝和設備緊密結合研發(fā)的SiC-CVD設備通過溫場控制、流場控制等方面的設計,在高產能、6/8英寸兼容、CoO成本、長時間多爐數(shù)連續(xù)自動生長控制、低缺陷率、維護便利性和可靠性等方面都具有優(yōu)勢。
小結
本屆SEMiBAY灣芯展,三代半相關廠商重點展示了碳化硅材料、器件以及設備相關產品,彰顯了碳化硅產業(yè)的火熱發(fā)展。
在碳化硅材料端,各大廠商正在加速8英寸轉型,8英寸襯底與外延將在未來2-3年逐步起量;在器件端,相關企業(yè)重點搶攻車用市場,以順應新能源汽車大爆發(fā)帶來的產品需求,光伏、工業(yè)等場景也已成為熱門應用方向;設備端,國內廠商多點開花,尋求國產替代機會。
隨著碳化硅價格持續(xù)下跌,向各應用領域的滲透加速,同時廠商之間的競爭將更加激烈。(文:集邦化合物半導體Zac)
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]]>9月10日,據(jù)“沈陽高新區(qū)”官微消息,天科合達近日摘得北方芯谷新建區(qū)第一塊工業(yè)用地,將投資5.2億元建設半導體設備產業(yè)化基地項目。
據(jù)悉,遼寧省集成電路裝備及零部件產業(yè)園即北方芯谷,位于沈陽市渾南區(qū),總占地面積5.1平方公里,包括建成區(qū)五三片區(qū)和新建區(qū)張沙布片區(qū),規(guī)劃建設集整機裝備、零部件、系統(tǒng)集成等于一體的產業(yè)集聚區(qū)。
而天科合達本次摘牌的地塊位于北方芯谷新建區(qū),計劃建設碳化硅單晶生長爐、高溫CVD真空爐等裝備研發(fā)制造生產基地和半導體設備高溫零部件碳化物涂層等終端產品生產基地。項目預計明年初開工建設,年底前投入使用。
作為全球碳化硅襯底主要生產商之一,天科合達目前正在持續(xù)加碼碳化硅襯底產能。
今年2月,天科合達控股子公司深圳市重投天科半導體有限公司建設運營的碳化硅材料產業(yè)園項目在深圳市寶安區(qū)正式揭牌啟用,將重點布局6英寸碳化硅單晶襯底和外延生產線。
而在今年8月,北京市生態(tài)環(huán)境局公示了天科合達碳化硅襯底產業(yè)化基地建設二期項目(以下簡稱:二期項目)環(huán)評審批。二期項目用于擴大天科合達碳化硅晶體與晶片產能,同時建設研發(fā)中心以對生產工藝和參數(shù)持續(xù)進行優(yōu)化和完善,投產后將實現(xiàn)年產約37.1萬片導電型碳化硅襯底,其中6英寸導電型碳化硅襯底23.6萬片,8英寸導電型碳化硅襯底13.5萬片。
隨著本次半導體設備產業(yè)化基地項目落地,天科合達業(yè)務結構中設備產品占比有望進一步提升。(集邦化合物半導體Zac整理)
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]]>近期,又一批碳化硅項目刷新進度,涵蓋碳化硅功率模塊、外延設備、襯底等方面,天科合達、天域半導體、納設智能等企業(yè)盡現(xiàn)身影。
又一批碳化硅項目加速上馬
天科合達:擴產6/8英寸碳化硅襯底
8月13日,北京市生態(tài)環(huán)境局公示了天科合達第三代半導體碳化硅襯底產業(yè)化基地建設二期項目(以下簡稱“二期項目”)環(huán)評審批。
根據(jù)文件指出,隨著北京天科合達創(chuàng)新能力、市場占有率的不斷提升,行業(yè)內影響力不斷增強,計劃擴大生產規(guī)模,擬在現(xiàn)有廠區(qū)西側地塊建設二期項目。
二期項目位于北京市大興區(qū)大興新城東南片區(qū)0605-022C地塊為現(xiàn)有工程東側空地;項目總占地面積52790.032m2,總建筑面積105913.29m2,包括生產廠房、化學品庫、危廢庫、一般固廢庫、綜合樓、門衛(wèi)等。公司擬購置長晶及附屬、晶體加工、晶片加工等工藝設備,新建6-8英寸碳化硅襯底生產線及研發(fā)中心,以及相關配套設施。
該項目用于擴大公司碳化硅晶體與晶片產能,同時建設研發(fā)中心以對生產工藝和參數(shù)持續(xù)進行優(yōu)化和完善,投產后將實現(xiàn)年產約37.1萬片導電型碳化硅襯底,其中6英寸導電型碳化硅襯底23.6萬片,8英寸導電型碳化硅襯底13.5萬片。
目前,天科合達旗下碳化硅襯底生產項目已達5個,包括位于北京的現(xiàn)有廠區(qū)為公司第三代半導體碳化硅襯底產業(yè)化基地建設項目(一期項目),第三代半導體碳化硅襯底產業(yè)化基地建設二期項目;位于江蘇的碳化硅晶片一期項目,以及二期項目;位于深圳的第三代半導體碳化硅材料產業(yè)園項目。
天域半導體:碳化硅外延項目即將試產
據(jù)東莞發(fā)布消息,廣東天域半導體總部和生產制造中心項目即將試產,項目總投資80億元。
該項目位于松山湖生態(tài)園,總占地面積約114.65畝、建筑面積約24萬平方米,建設內容包括廠房、研發(fā)樓、宿舍以及配套設施等,建成后用于生產6英寸/8英寸碳化硅(SiC)外延晶片,產能達150萬片/年。項目建設周期為2023年至2026年,未來預計年產值約100億元。
資料顯示,天域半導體是一家SiC外延晶片市場營銷、研發(fā)和制造廠商,是國內最早實現(xiàn)6英寸SiC外延晶片量產,20kV級以上的厚外延生長,緩變結、陡變結等n/p型界面控制技術,多層連續(xù)外延生長技術的企業(yè)。業(yè)界透露,目前天域半導體正在積極布局8英寸SiC外延片產線建設,有望成為國內較早實現(xiàn)8英寸量產的企業(yè)之一。
納設智能:南通新生產基地項目新進展
據(jù)南通高新區(qū)消息,近日,納設智能位于南通市南通高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)雙福路126號半導體光電產業(yè)園N2棟1F、4F的廠房近日獲得環(huán)評審批。
環(huán)評信息顯示,該項目總投資6000萬元,通過購置超聲波清洗機、電加熱烤箱、光學裝配平臺、氦檢儀、CV測試儀等生產設備進行CVD外延設備生產,項目建成后,預計形成年產R02型號CVD外延設備230臺、R04型號CVD外延設備220臺的生產能力。
官網(wǎng)指出,納設智能成立于2018年10月,坐落于深圳市光明區(qū)留學人員創(chuàng)業(yè)園。公司主要從事第三代半導體碳化硅、新型光伏材料、納米材料等先進材料領域所需的薄膜沉積設備等高端設備的研發(fā)、生產和銷售。
6英寸產品方面,納設智能的6英寸碳化硅外延設備在2023年已批量出貨給多家外延客戶,也獲得了批量驗收,業(yè)績相較于2022年增長了10倍。
8英寸產品方面,納設智能已研發(fā)并交付了8英寸碳化硅外延設備,其具備獨特的反應腔室設計、可獨立控制的多區(qū)進氣方式等特點,將更好的提高外延片的均勻性,降低外延缺陷及生產中的耗材成本。
在碳化硅襯底細分領域,納設智能自主研發(fā)的首臺原子層沉積設備在完成所有生產和測試流程后,已于今年1月出貨。
據(jù)了解,原子層沉積(Atomic Layer Deposition,簡稱ALD)是一種薄膜沉積技術,可歸于化學氣相沉積大類。相對于一般化學氣相沉積,其具有獨特的表面自限制化學效應,因而可以逐個原子層生長各種化合物或單質薄膜材料,實現(xiàn)更精確的厚度控制,可用于各類襯底材料的薄膜沉積。
瑞福芯科技:車規(guī)級SiC半導體功率模塊產業(yè)化項目簽約
近日,瑞福芯科技與江蘇東臺高新區(qū)簽定了《車規(guī)級SiC半導體功率模塊產業(yè)化項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。瑞福芯科技擬落地江蘇東臺高新區(qū),投資10-15億元建設第二研發(fā)中心和產業(yè)化生產基地,首期啟動資金投入1億元。
資料顯示,瑞福芯科技成立于2022年10月,注冊資本1000萬人民幣,經營范圍含半導體分立器件制造、半導體分立器件銷售、電子元器件制造、電力電子元器件制造等。瑞福芯科技已建立預計年產30萬只的模塊工廠,主要產品為車用SiC MOS功率模塊。
2023年2月,瑞福芯科技與愛仕特簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同推動SiC功率模塊在新能源汽車領域的應用。根據(jù)協(xié)議,在未來數(shù)年內,瑞福芯科技生產的SiC MOS模塊將全部采用愛仕特的SiC MOS芯片,愛仕特將為瑞福芯科技批量供應車用功率模塊所需的1200V/17mΩ及1700V/17mΩ的SiC MOS芯片,并協(xié)助瑞福芯科技建設模塊工廠,保證其后續(xù)的量產需求。
江蘇晶工:申請擴建30畝碳化硅相關設備生產基地
8月11日,據(jù)南通日報消息,江蘇晶工半導體設備有限公司(以下簡稱“江蘇晶工”)正式向園區(qū)提交了建設30畝生產基地的申請。
據(jù)報道,江蘇晶工計劃通過擴大生產規(guī)模,進一步提升晶圓倒角機等核心產品的產能與品質,滿足國內外市場對高端半導體設備日益增長的需求。
官網(wǎng)資料顯示,江蘇晶工位于江蘇省南通市啟東市啟東經濟開發(fā)區(qū),公司致力于半導體設備的研發(fā)和制造,現(xiàn)已自主研制出4-8英寸和12英寸的全自動倒角機、全自動晶圓單片清洗機、全自動晶圓刷洗機、全自動上蠟機和輪廓儀等。
從產品上看,在大硅片領域,江蘇晶工已成功推出12英寸晶圓倒角設備和技術方案,有效解決了大尺寸硅片加工難題;在第三代半導體材料碳化硅領域,江蘇晶工專注于為6英寸、8英寸及非標準直徑尺寸的碳化硅襯底提供倒角、清洗設備及配套工藝。此外,據(jù)悉江蘇晶工已與歐洲某些襯底廠家簽訂全自動晶圓倒角機的合同。
專利方面,目前,江蘇晶工通過與山東大學等開展產學研合作,已申請產品相關專利19項,已獲得授權發(fā)明專利1項,實用新型專利4項,研發(fā)的12英寸全自動倒角機MET-5800,打破國內大硅片倒角機進口壟斷的局面,全自動倒角機MET-5600成功替代日本進口的倒角機。
新潔能:SiC/GaN功率器件及封測研發(fā)及產業(yè)化項目延期
8月13日,新潔能發(fā)布公告稱,擬將此前募投項目中的“第三代半導體 SiC/GaN 功率器件及封測的研發(fā)及產業(yè)化”項目達到預定可使用狀態(tài)日期延期至2025年8月。此次延期是受宏觀環(huán)境等不可控因素的影響,項目的工程建設、設備采購及人員安排等相關工作進度均受到一定程度的影響,無法在計劃時間內完成。
據(jù)悉,此次延期項目屬新潔能二廠區(qū)擴建項目,項目總投資約2.23億元,2022年開建,原計劃2024年建設完成。項目建成后,將實現(xiàn)年產 SiC/GaN 功率器件2640萬只。
新潔能稱,本次募投項目延期僅涉及項目進度的變化,不會對項目的實施造成實質性影響,也不會對公司的正常經營產生重大影響。
此前,新潔能發(fā)布半年報,2024上半年公司實現(xiàn)營業(yè)收入8.73億元,同比增長15.16%;歸屬于上市公司股東的凈利潤為2.18億元,同比增長47.45%。
新潔能表示,2024年春節(jié)以來,下游市場逐步恢復,新興應用領域需求顯著增加,公司庫存加速消化,部分產品出現(xiàn)了供不應求甚至持續(xù)加單的情況。公司敏銳把握市場行情,及時了解和積極響應客戶需求變化,提前加大排產,滿足市場新增需求,進而推動業(yè)績穩(wěn)步增長。
產品進度方面,根據(jù)半年報,新潔能芯片產品主要由公司完成產品設計方案后,交由芯片代工企業(yè)進行生產;功率器件產品主要由公司通過子公司以及委托外部封裝測試企業(yè)對芯片進行封裝測試而成。該公司全資子公司電基集成已建設先進封測產線并持續(xù)擴充完善,目前已實現(xiàn)部分芯片自主封測并形成特色產品;子公司金蘭半導體已建成先進功率模塊生產線,以滿足光伏儲能、汽車等重點應用領域客戶的需求。
東海炭素:多晶SiC襯底線加緊建設
據(jù)外媒近日報道,東海炭素株式會社正在加緊將其開發(fā)的多晶SiC晶圓材料商業(yè)化,并宣布將投資54億日元,在神奈川縣茅崎市建立1條專用生產線,預計2024年12月完工。
東海炭素開發(fā)的多晶SiC晶圓,也稱為“層壓SiC晶圓”,該技術可將多個SiC層或薄膜通過特定的工藝方法結合在一起,形成具有所需特性的復合SiC襯底,最終達到提升性能、減少缺陷以及減少成本等目的。例如,這些多晶SiC的電阻力是單晶SiC的1/5到1/4,有助于降低電力損耗。
此外,今年5月,東海炭素與Soitec建立戰(zhàn)略合作伙伴關系,東海炭素將利用其在多晶碳化硅方面的技術和制造能力去配合Soitec SmartSiC的生產,并計劃從2025年開始全面出貨、投入量產。
NanoCMS:SiC粉料加工廠開始正式運營
韓媒報道指出,韓國半導體材料公司NanoCMS已于近日完成了新一代半導體碳化硅加工設施的建設,并于本月開始正式運營。
今年4月份,NanoCMS計劃投資30億韓元(約1580萬元人民幣),建設功率半導體晶圓材料的加工設施。目前,該公司已經能夠通過最新的加工技術高精度地加工碳化硅粉料。新工廠的投產預計,將每年加工180噸功率半導體芯片材料,滿足韓國乃至全球市場對高性能電力電子和半導體材料的高需求。
據(jù)悉,Nano CMS還與盛新材料簽訂了價值5億韓元的供貨合同,后者成立于2020年,是一家專門生產第三代半導體上游碳化硅襯底和外延的制造商。
資料顯示,Nano CMS主要開發(fā)和生產納米無機材料、納米金屬化合物、有機磷光體等納米材料,公司主要產品可分為防偽材料、功率半導體材料和生物檢測產品三大類。其中,功率半導體材料包含碳化硅顆粒、碳化硅晶錠和6英寸導電型碳化硅晶圓。
碳化硅大受歡迎
近年來,受電動汽車等下游市場推動,碳化硅功率器件市場邁入上升周期,也因此大受市場追捧。從特性上看,相較于硅,碳化硅具備禁帶寬度大、擊穿場強高、電子飽和速度高、導熱系數(shù)高等優(yōu)異的物理性質。
碳化硅功率器件應用在新能源汽車、軌道交通、光伏發(fā)電、智能電網(wǎng)、航空航天等領域,其中新能源汽車應用占比最高。目前,碳化硅器件在EV/HEV上主要用于功率控制單元、逆變器、DC/DC轉換器、車載充電器等。
產業(yè)鏈環(huán)節(jié)上,碳化硅關鍵部分主要集中在襯底和外延,根據(jù)CASA數(shù)據(jù),兩者占成本比例合計70%,其中,襯底制造技術壁壘最高,成本占比高達47%,是最核心環(huán)節(jié)。
從SiC襯底尺寸發(fā)展上看,6英寸產品已實現(xiàn)商用化,近年來產業(yè)由6英寸加速向8英寸轉型。外延片上面,6英寸產品也已實現(xiàn)商用化,并有部分8英寸產品進入商用階段。
近年來,意法半導體、Wolfspeed、英飛凌、羅姆、安森美、三安光電、三菱電機等各大廠商加大碳化硅襯底外延產能,碳化硅襯底出現(xiàn)了價格下滑現(xiàn)象,有業(yè)界人士認為,汽車是碳化硅最主要的應用市場之一,當主機廠降本壓力與日俱增,碳化硅器件廠商也難逃控本的命運。碳化硅器件上游的襯底與外延等產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)也將面臨技術革新和“價格戰(zhàn)”的挑戰(zhàn)。
而整體來看,碳化硅市場正處于高速邁進階段,據(jù)TrendForce集邦咨詢《2024全球SiC Power Device市場分析報告》顯示,碳化硅在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應用市場中仍呈現(xiàn)加速滲透之勢,未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢,預估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美金。(來源:全球半導體觀察)
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]]>文件指出,隨著北京天科合達創(chuàng)新能力、市場占有率的不斷提升,行業(yè)內影響力不斷增強,計劃擴大生產規(guī)模,擬在現(xiàn)有廠區(qū)西側地塊建設二期項目。
二期項目位于北京市大興區(qū)大興新城東南片區(qū)0605-022C地塊為現(xiàn)有工程東側空地;項目總占地面積52790.032m2,總建筑面積105913.29m2,包括生產廠房、化學品庫、危廢庫、一般固廢庫、綜合樓、門衛(wèi)等。
公司擬購置長晶及附屬、晶體加工、晶片加工等工藝設備,新建6-8英寸碳化硅襯底生產線及研發(fā)中心,以及相關配套設施。
該項目用于擴大公司碳化硅晶體與晶片產能,同時建設研發(fā)中心以對生產工藝和參數(shù)持續(xù)進行優(yōu)化和完善,投產后將實現(xiàn)年產約37.1萬片導電型碳化硅襯底,其中6英寸導電型碳化硅襯底23.6萬片,8英寸導電型碳化硅襯底13.5萬片。
01、天科合達碳化硅襯底產能分布
據(jù)集邦化合物半導體不完全統(tǒng)計,截止今日,天科合達旗下碳化硅襯底生產項目已達5個。
資料顯示,天科合達在北京的現(xiàn)有廠區(qū)為公司第三代半導體碳化硅襯底產業(yè)化基地建設項目(下文簡稱“一期項目”)。2020年8月17日,一期項目在北京市大興區(qū)開工,于2022年11月10日完成了竣工環(huán)境保護自主驗收。
一期項目總投資9.8億元,總占地面積33687.914m2,建筑面積55167.71m2,包括生產廠房、化學品庫、危 廢庫、一般固廢庫、科研與辦公用房、食堂及宿舍樓等。建設1條碳化硅晶片生產線,年產6英寸碳化硅襯底15萬片。
2019年12月27日,江蘇天科合達碳化硅晶片一期項目順利建成投產。該項目總投資5億元,占地面積26000平方米,可年產4-8英寸碳化硅襯底6萬片。
2023年8月8日,江蘇天科合達徐州碳化硅晶片二期項目開工,項目總投資8.3億元,達產后,可實現(xiàn)年產碳化硅襯底16萬片。2023年12月28日,該項目已全面封頂,預計今年投產。
2024年2月27日,由天科合達子公司深圳重投天科負責運營的第三代半導體碳化硅材料生產基地也于在深圳寶安區(qū)啟動,預計今年襯底和外延產能達25萬片。
小結
近年來,因在電動汽車等電氣領域表現(xiàn)優(yōu)異,碳化硅功率器件大受市場追捧。
據(jù)TrendForce集邦咨詢《2024全球SiC Power Device市場分析報告》顯示,碳化硅在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應用市場中仍呈現(xiàn)加速滲透之勢,未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢,預估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達到91.7億美金。
市場對碳化硅功率器件的需求增長也拉動了碳化硅襯底材料的出貨。
天科合達在2023年11月表示,2023年下半年,公司營收首次突破10億元,截至2023年10月份,公司營收已經較2022年全年翻一番。
據(jù)此來看,仍處于上升周期的碳化硅功率器件市場,對碳化硅襯底的需求是推動天科合達持續(xù)擴產的主要動力。后續(xù),隨著天科合達的碳化硅襯底項目正式投產,國內碳化硅襯底產量再將迎來提升。(集邦化合物半導體Rick)
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]]>集邦化合物半導體走訪發(fā)現(xiàn),本屆SEMI-e展會匯聚了天科合達、萬年芯、南砂晶圓、爍科晶體、天域半導體、同光股份、先導集團、普興電子、科友半導體、合盛新材料、集芯先進、乾晶半導體、天成半導體、納微半導體、致能科技、蓉矽半導體、鎵未來、宇騰電子、晶鎵半導體、芯三代、AIXTRON愛思強、漢虹精密、恒普技術、頂立科技、芯暉裝備、志橙半導體、高測股份、宇晶機器、創(chuàng)銳光譜、中宜創(chuàng)芯、九域半導體、納設智能、黃河旋風、季華恒一、力凱數(shù)控、清軟微視、泰微科技、聯(lián)合精密、眾力為、中機新材、優(yōu)界科技等第眾多三代半導體領域知名廠商,展示了第三代半導體SiC、GaN領域最新技術和產品,彰顯了第三代半導體產業(yè)正在蓬勃發(fā)展,各家廠商展品匯總如下:
天科合達
本屆展會,天科合達帶來了高純導電SiC粉料、6英寸N型SiC晶錠、6英寸N型SiC襯底等產品。
目前,天科合達已形成擁有自主知識產權的SiC單晶生長爐制造、原料合成、晶體生長、晶體切割、晶片加工、清洗檢測和外延片制備等七大關鍵核心技術體系,覆蓋SiC材料生產全流程,形成一個研發(fā)中心、三家全資子公司和一家控股子公司的業(yè)務布局。
比亞迪半導體
本屆展會,比亞迪半導體帶來了IGBT晶圓及汽車功率模塊等產品。
據(jù)悉,去年11月底,位于紹興濱海新區(qū)的比亞迪半導體功率器件和傳感控制器件研發(fā)及產業(yè)化項目一期竣工。該項目總投資100億元,項目建設年產72萬片功率器件產品和年產60億套光微電子產品生產線,達產后可實現(xiàn)年產值150億元。一期項目研發(fā)生產的功率器件、傳感控制器件,均為新能源汽車核心器件。
泰科天潤
本屆展會,泰科天潤展示了6英寸SiC晶圓、6英寸SiC MOSFET等系列產品。
目前,泰科天潤的SiC產品范圍覆蓋650V-3300V(0.5A-100A)等多種規(guī)格,提供TO220、TO220全包封、T0220內絕緣、T0247-2L、TO247-3L、TO247-4L、TO252、TO263、DFN8*8、DFN5*6、SOD-123FL、SMA、SMD等多款塑封以及高溫封裝形式,并可按客戶需求提供其他封裝形式,已經批量應用于PC電源、光伏逆變器、充電模塊、OBC、DC-DC等多個領域。
世紀金芯
本屆展會,世紀金芯展示了SiC高純粉料、6/8英寸SiC晶錠/襯底等產品。
其中,世紀金芯帶來的SiC高純粉料純度可達99.9999%wt以上;其6/8英寸SiC晶錠/襯底具有禁帶寬度大、高熱導率、高擊穿電場、本征溫度高、抗輻射、化學穩(wěn)定性好、電子飽和漂移速度高等特性。
今年4月,世紀金芯與日本某客戶簽訂SiC襯底訂單。按照協(xié)議約定,世紀金芯將于2024年、2025年、2026年連續(xù)三年向該客戶交付8英寸SiC襯底共13萬片,訂單價值約2億美元。
晶格領域
本屆展會,晶格領域帶來了3C-n型SiC襯底、4H-p型SiC襯底等產品。
其中,3C-n型SiC襯底具有更高的電子遷移率(3C-SiC,1100cm2/V·s;4H-SiC,900 cm2/V·s),同時由于3C-SiC具有更小的禁帶寬度,可使器件在氧化層制備上具有更小的FN隧穿電流以及可靠性,能大幅度提高器件產品良率;而4H-p型SiC襯底是利用液相法生長的p型SiC襯底,具有低電阻、高摻雜濃度高品質等特點,能滿足n溝道SiC IGBT、GTO等高壓雙極型器件的制備需求。
眾力為
本屆展會,眾力為展示了SiC二極管浪涌電流測試系統(tǒng)、SiC動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)、GaN HEMT動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)等產品。
其中,SiC二極管浪涌電流測試系統(tǒng)采用高速DSP+總線控制+觸屏和PC軟控界面,實現(xiàn)測試前自動VF接觸性檢測,浪涌電流測試后通過反向電流檢測功能自動檢測DUT是否失效。
GaN HEMT動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)基于QT開發(fā)的人機交互界面,所有測試條件均可界面化輸入,系統(tǒng)閉環(huán)處理,自動調節(jié)實現(xiàn)一鍵測試;采用光纖驅動信號通訊,響應速度快,抗干擾能力強;設備帶有自動高溫加熱功能,溫度范圍為室溫-200℃,精度±0.1℃。
方正微電子
本屆展會,方正微電子展示了SiC MOSFET、GaN HEMT等系列產品。
其中,SiC MOSFET系列產品可廣泛應用于新能源汽車主驅控制器、OBC充電、直流充電樁,光伏/儲能逆變,工業(yè)電機驅動等場景,具有功率密度高、效率高、損耗低等特點;GaN HEMT系列產品可應用于PD快充、PC電源、通訊/數(shù)據(jù)中心電源等場景,損耗低、效率高、體積小。
高測股份
本次展會高測股份向外主推碳化硅切片和半導體金剛線切片機。
據(jù)介紹,公司主推設備型號GC- SCDW8300型碳化硅切片機,大大提升切割效率及出片率,降低生產成本,對比砂漿切割產能提升118%,成本降低26%。
source:高測股份
設備型號GC-SEDW812半導體金剛線切片機,使用金剛線切割半導體單晶硅片的專用加工設備,可加工硅棒直徑兼容8寸、12 寸,最大加工長度450mm(晶向偏角≤4°)。
source:高測股份
優(yōu)界科技
優(yōu)界科技首次在國內展出納米銀預燒結貼片機SiC-8Kpro。
該設備具備可應用于銀膜、銀膏等有壓、無壓工藝,兼容2寸/4寸wafer,主要針對SiC、IGBT、射頻功率器件、大功率激光器等產品。
萬年芯
本屆展會,萬年芯帶來了SiC PIM模塊、智能功率模塊(IPM)、半橋SiC模塊、超低內阻SiC MOSFET等系列產品。
其中,SiC IPM模塊系列產品,封裝使用AMB/DBC陶瓷基板和焊片,內置性能強大的驅動芯片、6-12顆SiC功率芯片、溫度傳感芯片,電壓650V~1200V,功率300~5000W,適用于驅動電機的變頻器和各種逆變電源。
萬年芯超低內阻SiC MOSFET系列產品,使用自主研發(fā)的框架結構,650V 系列產品最低Rdon為5毫歐,1200V系列產品最低Rdon為7毫歐。TO247-4PHC封裝具有強大的過流能力(持續(xù)電流200A)、耐壓能力(3300V),可用于40-60KW充電樁電源、100KW工商儲能PCS、5G電源、太陽能光伏逆變器、電網(wǎng)、高鐵、汽車等行業(yè)。
愛仕特
本屆展會,愛仕特展品范圍涵蓋650-3300V的SiC MOSFET(包括最新3300V大電流產品)、650-1700V的SiC功率模塊以及在新能源汽車、光儲充等領域的前沿應用解決方案。
其SiC MOSFET產品全系列采用6英寸晶圓量產,最高耐壓3300V,最低內阻15毫歐,按照AEC-Q101標準測試,能夠滿足車規(guī)級要求。
森國科
本屆展會,森國科帶來了SiC二極管、SiC MOSFET、SiC模塊等系列產品。
森國科全SiC功率模塊包括MOSFET模塊以及肖特基二極管模塊,SiC MOSFET模塊采用主流的Easy 2B封裝,模塊擁有極小的反向恢復損耗,優(yōu)異的高溫特性,卓越的散熱能力,可以有效減小系統(tǒng)體積,提升整體效率,降低散熱要求,降低系統(tǒng)成本,降低電磁干擾。
森國科SiC肖特基二極管模塊采用第五代SiC芯片組,具有更低的損耗,在高溫下具有低導通電阻和出色的開關性能,可以有效簡化系統(tǒng)的熱設計。
合盛新材
本屆展會,合盛新材展示了高純度SiC原料、6英寸N型SiC外延片、6英寸N型SiC雙面拋光襯底片等產品。
合盛新材高純度SiC原料純度不低于99.9999%,顆粒度精確可控;6英寸N型SiC外延片總缺陷密度可達MOS級≤0.5/cm2,厚度均勻性≤2%,濃度均勻性≤4%;6英寸N型SiC雙面拋光襯底片微管密度可達≤0.1/cm2,BPD可控制在≤500/cm2,TSD可控制在≤100/cm2。
愛思強
本屆展會,愛思強展示了SiC外延CVD系統(tǒng)G10-SiC方案。
G10-SiC(source:愛思強)
據(jù)悉,G10-SiC設備發(fā)布于2022年9月,自上市以來銷量持續(xù)保持增長,成為愛思強業(yè)績發(fā)展的一大強勁增長引擎,營收比重不斷提高。2023年,得益于SiC、GaN等G10系列設備的銷量增長,愛思強實現(xiàn)總營收6.299億歐元,同比增長36%。其中,設備銷售額為5.323億歐元,占總營收比重從82%上升至85%。
科友半導體
本屆展會,科友半導體展示了6/8英寸SiC籽晶產品。
今年3月,科友半導體與俄羅斯N公司在哈爾濱簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,開展“8英寸SiC完美籽晶”項目合作。通過與俄羅斯N公司合作,科友半導體將研發(fā)獲得“無微管,低位錯”完美籽晶,而應用品質優(yōu)異的籽晶進行晶體生長,能夠大幅降低8英寸SiC晶體內部的微管、位錯等缺陷密度,從而提高晶體生長的質量和良率,并推動SiC長晶爐體及工藝技術的優(yōu)化與升級。
黃河旋風
本屆展會,黃河旋風展示了直徑為0.250mm、0.175mm、0.155mm的多款切割SiC單晶金剛石線產品,切割對象為2-8英寸絕緣型及導電型SiC單晶,適用于安永HW810等高速專用設備。
黃河旋風在2022年研發(fā)成功并投放市場的第三代半導體SiC單晶切片專用線鋸,擁有較好的匹配性和較高的穩(wěn)定性。
蓉矽半導體
本屆展會,蓉矽半導體展示了SiC MOSFET、SiC EJBS系列產品。其SiC MOSFET產品具有短路耐受時間>3μs、柵氧化層長期可靠、導通電阻和開關損耗低、高雪崩耐量等特點,工作結溫達175℃;其SiC EJBS產品具有高抗浪涌電流能力、低正向導通壓降、低反向漏電流、零反向恢復電流等特點。
蓉矽半導體引入了WLTBI(Wafer-Level Test & Burn-ln)系統(tǒng),晶圓測試階段引入WLTBI,在高溫/高應力的作用下,有效篩除SiC MOSFET中早期失效和偶發(fā)失效過渡區(qū)域內存在風險的芯片,以確保SiC晶圓出廠質量與可靠性符合行業(yè)最高標準。
九域半導體
本屆展會,九域半導體展示了方阻(電阻率)測試儀(片與錠)產品。
該設備主要利用渦電流測試原理,非接觸測試半導體材料、石墨烯、透明導電膜、碳納米管、金屬等材料的方阻(電陽率),可實現(xiàn)單點測試,亦可以實現(xiàn)面掃描的測試功能,可用于材料研發(fā)及工藝的監(jiān)測及質量控制。本儀器為非接觸、非損傷測試,具有測試速度快、重復性佳、測試敏感性高、可以直接測試產品片等優(yōu)點。
同光股份
本屆展會,同光股份展示了SiC合成粉料、6英寸高純半絕緣SiC襯底、6/8英寸導電型SiC襯底、6/8英寸導電型SiC晶錠等豐富多樣的SiC產品。
同光股份早在2014年就已經有SiC單晶襯底面世,目前已經攻克了高純SiC原料合成、晶型和結晶質量控制、籽晶特殊處理等多個關鍵技術難題,掌握了高品質、低缺陷SiC單晶襯底制備技術。
同光股份旗下設有三個工廠,分別是保定工廠一期、保定工廠二期和淶源工廠。這些工廠布局了完整的SiC襯底生產線,涵蓋了從原料合成、晶體生長、襯底加工到晶片檢測的全過程。
納設智能
本屆展會,納設智能展示了6/8英寸SiC外延設備方案,具備氣路獨立可控、工藝指標優(yōu)異、機臺量產穩(wěn)定、NP型靈活切換等特點。
今年1月,納設智能自主研發(fā)的首臺原子層沉積設備完成了所有生產和測試流程,順利出貨。
鎵仁半導體
本屆展會,鎵仁半導體展示了2/4/6英寸氧化鎵襯底、半絕緣型氧化鎵方形襯底、導電型氧化鎵方形襯底、非故意摻雜氧化鎵方形襯底等各類產品。
氧化鎵材料的高擊穿電壓及低導通電阻特性在功率電子器件方面有巨大應用潛力,包括新能源汽車、光伏逆變器、軌道交通、國家電網(wǎng)、空間應用等。氧化鎵材料的禁帶寬度達到4.85eV,可見光波段透過率好,可應用于日盲紫外探測、輻射探測等領域。此外,氧化鎵單晶與GaN的低失配特性,還適用于生長GaN材料制備高性能的射頻器件,從而在5G通信方面有重要應用前景。
乾晶半導體
本屆展會,乾晶半導體展示了4/6英寸半絕緣SiC拋光片、6/8英寸導電型SiC拋光片、6英寸SiC肖基特二極管晶圓、TO-220封裝SiC二極管等眾多產品。
目前,乾晶半導體6英寸SiC單晶及拋光片產品已經實現(xiàn)批量供貨,8英寸產品可供小批量測試。
晶鎵半導體
本屆展會,晶鎵半導體展示了GaN自支撐襯底、GaN厚膜晶片等產品。其GaN單晶襯底主要應用于藍綠光激光顯示、激光照明、微波通訊、電力電子等領域。
晶鎵半導體成立于2023年8月,主要從事第三代半導體材料GaN單晶襯底的研發(fā)、生產和銷售,是少數(shù)具有完全自主知識產權的GaN單晶襯底生產制造廠家。
芯三代
本屆展會,芯三代展示了SiC外延設備方案及客戶外延片產品。
芯三代目前聚焦SiC等第三代半導體裝備,代表產品為用于大規(guī)模量產SiC外延生長的CVD設備,該設備產能≥1000片/月,通過工藝優(yōu)化,可超過1200片/月,外延規(guī)格為英寸時(兼容8英寸),最高外延生長速率≥60微米/小時。
該設備擁有完全獨立的自主知識產權,具有獨創(chuàng)的進氣方式、垂直氣流和溫場控制技術,輔以全自動上下料(EFEM)系統(tǒng)和高溫傳盤等手段,在高產能、6/8英寸兼容、Co0成本、長時間多爐數(shù)連續(xù)自動生長控制、低缺陷率、維護便利性和可靠性等方面都具有優(yōu)勢。
爍科晶體
本屆展會,爍科晶體帶來了6/8英寸導電N型SiC襯底、8英寸導電N型SiC晶錠等各類產品。
爍科晶體通過多年自主創(chuàng)新先后完成 4、6、8英寸SiC單晶襯底技術攻關,現(xiàn)已掌握SiC生長裝備制造、碳化硅粉料制備,N型及高純半絕緣SiC單晶襯底制備工藝,擁有SiC粉料制備、單晶生長、晶片加工等整套生產線。
普興電子
本屆展會,普興電子展示了8英寸SiC外延片、硅基GaN外延片、氧化鎵外延片等各類外延產品。
今年2月,普興電子官網(wǎng)信息顯示,其“6英寸低密度缺陷碳化硅外延片產業(yè)化項目”進行了第一次環(huán)境影響評價信息公示。本項目總投資35070.16萬元,利用公司1#廠房進行改擴建,建筑面積約4000平米,購置SiC外延設備及配套設備116臺(套)形成一條6英寸低密度缺陷SiC外延材料生產線。項目建成后,將實現(xiàn)年產24萬片SiC外延片的生產能力。
天域半導體
本屆展會,天域半導體主要展示了SiC外延片及相關襯底/器件模塊產品,包括6/8英寸SiC晶圓、6/8英寸SiC襯底、6/8英寸SiC外延片、SiC MOSFET、汽車主驅模塊等。
天域半導體主要向下游客戶提供SiC外延片產品,用于制作650V-3300V、3300V-20000V單極和雙極功率器件,主要包括SBD、MOSFET、IGBT、JBS等。
鎵未來
本屆展會,鎵未來展示了6英寸硅基GaN晶圓和各類GaN封裝產品,適用于PD快充、適配器、驅動電源、逆變器等應用場景。
據(jù)悉,戶外電源在休閑娛樂、戶外作業(yè)和應急救援等方面應用廣泛,為了延長戶外電源的使用壽命和可靠性,特別是針對戶外作業(yè)對防水防塵的應用要求,滿足市場對無風扇戶外電源設計需求,鎵未來率先推出GaN大功率無風扇雙向逆變器技術平臺。
致能科技
本屆展會,致能科技帶來了6英寸硅基GaN晶圓以及各類應用方案。
致能科技成立于2018年12月,公司總部位于廣州,在徐州、深圳、上海等地設有生產研發(fā)基地和市場銷售中心。公司致力于GaN功率半導體器件的研發(fā)與生產,已建成外延、器件、封裝、系統(tǒng)的全鏈條研發(fā)及生產能力。
去年11月,致能科技首發(fā)1200V耗盡型(D-Mode)高可靠性GaN器件平臺。在滿足1200V系統(tǒng)可靠性條件下,本征擊穿已經達到2400V,可用于工業(yè)、新能源、汽車等領域。
天成半導體
本屆展會,天成半導體展示了導電型SiC粉料、導電型SiC晶錠、半絕緣型SiC晶錠、6/8英寸導電型SiC襯底等產品。
天成半導體將高純硅粉和高純碳粉按一定配比混合,利用自蔓延法制備的高純SiC粉料,其純度高達99.9999%。
恒普技術
本屆展會,恒普技術展示了SiC長晶爐、碳化鉭涂層材料等產品。
其中,SiC長晶爐可實現(xiàn)多區(qū)域獨立控溫、長晶全周期溫度控制。碳化鉭涂層有助于提高SiC晶體生長質量,是“長快、長厚、長大”核心技術方向之一。
中宜創(chuàng)芯
本屆展會,中宜創(chuàng)芯展示了眾多類型的SiC粉料、SiC晶錠以及SiC襯底產品。
其SiC半導體粉體產品主要分為摻氮SiC粉體、不摻氨SiC粉體、半絕緣SiC粉體和立方SiC粉體四大類,產品純度最高達到7N級,粒度分8目以上、8目-20目、20目-40目、40目-80目、80目以下作為SiC半導體原料,廣泛用于SiC單晶生長。
頂立科技
本屆展會,頂立科技展示了高溫石墨化爐、化學氣相沉積爐等設備。
其中,化學氣相沉積爐是制備高性能碳基、陶瓷基復合材料的關鍵設備,頂立科技突破了大型沉積裝備溫場/流場均勻控制、智能壓力調控、腐蝕性液體氣化及精確傳送/進給、尾氣處理等一系列關鍵技術,掌握了大型SiC、BN及PyC等沉積裝備設計及制造相關的全套技術,打破了國內只能生產小尺寸設備的局面,填補了國內空白。
季華恒一
本屆展會,季華恒一展示了快速退火爐、高溫外延爐、離子注入機等設備。
季華恒一專注于寬禁帶半導體和新能源領域的半導體裝備產業(yè)化,著力于開發(fā)滿足高良率、穩(wěn)定生產需求的SiC高溫外延生長系統(tǒng)、高溫離子注入系統(tǒng)、高溫氧化系統(tǒng)、激光退火系統(tǒng)、快速退火系統(tǒng)、真空鍍膜系統(tǒng)等裝備。
創(chuàng)銳光譜
本屆展會,創(chuàng)銳光譜展示了SiC少子壽命質量成像檢測系統(tǒng)、SiC襯底位錯缺陷光學無損檢測系統(tǒng)等設備。
其中,SiC襯底位錯缺陷光學無損檢測系統(tǒng)為SiC襯底位錯缺陷專用檢測設備,可全面替代堿液蝕刻(有損)檢測方式,AI精準識別BPD、TSD、TED,準確率>90%。
中機新材
本屆展會,中機新材帶來了SiC襯底粗磨液、SiC襯底精磨液、SiC襯底粗拋液、SiC襯底精拋液等系列產品。
據(jù)悉,傳統(tǒng)磨拋方案中,研磨液占SiC襯底原材料成本的15.5%,傳統(tǒng)多晶和類多晶研磨成本中高氯酸占總成本的30%,且高氯酸產生的環(huán)境污染時間長、范圍廣、難以根除。而中機新材首創(chuàng)的團聚金剛石技術,替代了多晶和類多晶,有效解決了生產過程中的環(huán)保和成本痛點。
飛仕得
本屆展會,飛仕得帶來了SiC器件動態(tài)偏壓可靠性設備ME100DHTXB。
該設備實現(xiàn)DHTGB、DHTRB、DHTGB+DHTRB一體三種功能,同時可兼容HTGB、HTRB功能;每個抽屜獨立,匹配獨立電源,不同抽屜可實現(xiàn)不同條件、不同封裝器件同步老化;一個柜體內置5個抽屜,最多可配4個柜體;不同柜體任意選配DHTGB/DHTRB,增加不同封裝器件老化,新增對應抽屜即可,無需再次購買整個設備。
宇騰電子
本屆展會,宇騰電子帶來了6英寸硅基GaN功率器件晶圓、4英寸藍寶石基GaN外延片、4英寸SiC基GaN外延片、6英寸硅基GaN外延片等系列產品。
宇騰電子致力于光電與半導體產業(yè)相關設備升級與改造;第三代半導體GaN外延片、5G光通訊厚氧化層外延硅片設計生產;MOCVD反應室專用石英與石墨制品設計生產等,為客戶提供定制化產品與服務。
中環(huán)領先
本屆展會,中環(huán)領先帶來了6英寸SiC外延片、6英寸硅基GaN外延片等產品。
據(jù)悉,中環(huán)領先專注于半導體材料及其延伸產業(yè)領域的研發(fā)和制造,目前其第三代半導體材料產品還在加碼研發(fā)中。
先導集團
本屆展會,先導集團旗下先為科技帶來了GaN MOCVD外延設備和SiC外延設備。
其中,BrillMO系列MOCVD系統(tǒng)適用于6英寸和8英寸功率芯片、射頻芯片、Micro LED芯片的GaN外延制造。利用特有的溫場和流場設計,具有成膜質量高、產能高、使用成本低等優(yōu)勢,為GaN外延加工提供完備的解決方案。
BriSCore系列CVD系統(tǒng)采用創(chuàng)新的批量式腔體設計,可同時加工15片6英寸晶圓,適用于6英寸和8英寸SiC功率芯片的外延制造。BriSCore SiC Epi外延設備具有產能表現(xiàn)優(yōu)異、使用成本低等優(yōu)勢,為SiC外延加工提供量產解決方案。
南砂晶圓
本屆展會,南砂晶圓帶來了6/8英寸導電型SiC晶棒、6/8英寸導電型SiC襯底片系列產品。
南砂晶圓產品以8英寸、6英寸導電型和半絕緣型SiC襯底為主,可視市場需求不斷豐富產品線。南砂晶圓生產的8英寸導電型SiC襯底的TSD、MPD和SF可達到0,BPD≤200cm﹣2。
邁為股份
本屆展會,邁為股份帶來了8英寸SiC研磨設備。
邁為股份于2010年9月成立,是一家集機械設計、電氣研制、軟件開發(fā)、精密制造于一體的高端裝備制造商,公司面向太陽能光伏、顯示、半導體三大行業(yè),研發(fā)、制造、銷售智能化高端裝備,主要產品包括全自動太陽能電池絲網(wǎng)印刷生產線、異質結高效電池制造整體解決方案、OLED柔性屏激光切割設備、Mini/Micro LED晶圓設備、半導體晶圓封裝設備等。(文:集邦化合物半導體Zac)
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]]>今年以來,國產SiC技術和產品在國際市場上似乎越來越受歡迎,可從簽單動作窺見一斑。3月,科友半導體與歐洲一家國際知名企業(yè)簽訂長單,簽約額超過2億元人民幣;4月,世紀金芯與日本某客戶簽訂SiC襯底訂單,按照協(xié)議約定,世紀金芯將于2024年、2025年、2026年連續(xù)三年向該客戶交付8英寸SiC襯底共13萬片,訂單價值約2億美元(約14.5億元人民幣)。
以上簽單情況在一定程度上反映出,國內SiC廠商得到了全球各地客戶的認可,在技術水平、產能等方面擁有了能夠比肩國際SiC巨頭們的實力。
與此同時,國際SiC大廠也在積極尋求中國市場的合作與業(yè)務拓展機會。其中,意法半導體、安森美、英飛凌等SiC功率器件頭部廠商均在2024年與國內企業(yè)達成新合作,在中國市場的業(yè)務布局進一步深化。
從意法半導體、安森美、英飛凌等廠商的合作對象來看,以車企居多,背后的新能源汽車產業(yè)正是SiC廣泛應用的大舞臺。在SiC加速“上車”趨勢下,擁有更多的車企合作伙伴,意味著有望創(chuàng)造更多的業(yè)績增量。
從國內外廠商近期的簽單合作情況來看,國內SiC廠商出海、國際巨頭全面加碼中國業(yè)務的“雙向奔赴”態(tài)勢已基本形成,背后的推動因素值得細細品味。
國內SiC廠商加速出海
從國內廠商在國際市場的業(yè)務拓展情況來看,SiC產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有企業(yè)已成功實現(xiàn)海外客戶“0”突破,而天岳先進、天科合達等頭部SiC玩家是其中的代表性企業(yè)。
襯底環(huán)節(jié),天科合達、天岳先進都與英飛凌簽署了SiC襯底長期供應協(xié)議,兩家廠商的供應量都將占到英飛凌長期需求量的兩位數(shù)份額。目前,天科合達、天岳先進已與眾多國內外知名客戶開展戰(zhàn)略合作,包括英飛凌、安森美、博世等國際SiC功率器件大廠?;谏鲜龊献?,天科合達、天岳先進不斷深化國際業(yè)務布局。
外延環(huán)節(jié),中電化合物已與韓國Power Master公司簽署了長期供應SiC材料的協(xié)議,包括8英寸,由此,中電化合物SiC產品成功打入韓國市場。除中電化合物外,瀚天天成、天域半導體SiC外延片出海也已取得積極進展,其中,瀚天天成服務的客戶包括了未具體披露的多家國際先進功率器件廠商。
器件環(huán)節(jié),韓國SK Signet采用了派恩杰1200V 40mΩ SiC MOSFET器件,愛仕特1200V MED系列SiC功率模塊已交付于海外客戶使用,致瞻科技更是通過與韓國INTECH FA合作,將SiC功率模塊等產品推向韓國、日本、東南亞、以及北美市場,由此可見,部分國內SiC器件廠商已從國際大廠的“競技場”中成功突圍,占據(jù)了一席之地。
設備方面,優(yōu)晶科技最新出口至某國際知名客戶的大尺寸電阻法SiC長晶設備已順利通過驗收,這意味著優(yōu)晶科技國際業(yè)務取得重大突破,有利于其進一步拓展國際市場應用需求。
對于已經成功實現(xiàn)出海的眾多SiC廠商而言,或多或少都有自己的“拿手好戲”,其中之一便是性價比。
據(jù)英飛凌工業(yè)功率控制事業(yè)部(IPC)總裁Peter Wawer博士此前透露,來自中國的天岳先進、天科合達等新興襯底廠商,提出的報價比某市場調研機構提供的參考價低很多。但低價并不意味著低質,從英飛凌的初步測試結果來看,新興供應商的襯底性能和缺陷率與Wolfspeed、Coherent和Resonac等主流供應商相比并沒有顯著的差異,良率也在可接受范圍。
由此在一定程度上可以看出,部分國內襯底廠商質優(yōu)價廉,具有一定的市場競爭力。當然,能夠贏得國際客戶青睞,產能支撐不可或缺。
其中,天岳先進上海臨港新工廠已于2023年5月開始交付6英寸導電型SiC襯底,目前產能和產量均在持續(xù)爬坡中。在此基礎上,天岳先進在2023年下半年已決定將6英寸SiC襯底的生產規(guī)模擴大至96萬片/年。頭部廠商的擴產規(guī)模之巨大,業(yè)內有目共睹,這不僅有助于滿足國內市場需求,也為未來持續(xù)穩(wěn)定供貨海外客戶打下了基礎。
作為器件廠商,派恩杰在與SK Signet的合作中,供貨占比達60%,且是唯一一家國產廠商,彰顯了客戶對于派恩杰產品的認可。而在設備廠商優(yōu)晶科技的SiC長晶設備驗收過程中,客戶對優(yōu)晶科技的產品和服務給予了較高評價,同樣是對優(yōu)晶科技專業(yè)性和實力的認可。
整體來看,在技術進步、產能提升以及性價比優(yōu)勢等眾多利好因素推動下,國內SiC廠商正在加速布局海外業(yè)務,進而刺激更多國內廠商加入出海大軍。
國際SiC巨頭掘金中國市場
在國內SiC廠商加速出海的同時,國際巨頭們也在積極加碼中國業(yè)務。事實上,得益于在技術研發(fā)方面的先發(fā)優(yōu)勢,部分國際大廠很早就進入了中國市場,為國內客戶供貨。例如,英飛凌很早就開始研究SiC功率器件,在2001年就以SiC SBD的形式推出了第一款商業(yè)化元件。
而在2023年以來,部分國際廠商在中國市場動作頻頻,似乎掀起了一股深耕中國市場的風潮。其中,意法半導體先后與三安光電、理想汽車、致瞻科技等廠商達成新的合作,合作對象遍及SiC產業(yè)鏈上下游。
與本土廠商三安光電合作建設8英寸SiC器件合資制造工廠,有利于縮短供應鏈路,將幫助意法半導體以較高效的方式滿足中國客戶不斷增長的功率器件需求,同時,通過與國內頭部玩家三安光電合作,雙方在技術迭代升級方面也能夠形成協(xié)同效應。
與理想汽車合作,意法半導體看中的是理想汽車新能源車型銷量持續(xù)增長背后的SiC器件需求。盡管理想汽車為了實現(xiàn)高壓電驅動技術的自主可控,也在積極布局SiC功率器件領域,但短期內,與意法半導體合作以獲得SiC MOSFET成熟產品,也有其必要性。
在意法半導體SiC MOSFET支持下,理想汽車進軍高壓純電動車市場的戰(zhàn)略部署將更加容易實現(xiàn),而與頭部車企之一的理想汽車合作,意法半導體SiC產品也將隨理想汽車銷量的增長不斷強化品牌影響力,進而創(chuàng)造更多與潛在車企合作的機會。
此外,意法半導體新的合作對象也包括致瞻科技,后者是一家零部件供應商,已在新能源汽車400V、800V和1000V平臺上量產了基于SiC的空調壓縮機控制器?;诖舜魏献?,意法半導體在推動電動壓縮機系統(tǒng)小型化的同時將進一步降低成本,進而對車載空調壓縮機控制器細分領域加大滲透。
與意法半導體在中國市場的合作情況類似,英飛凌、安森美、博世等廠商新合作對象也涵蓋SiC廠商、車企以及零部件供應商等各類企業(yè),而加速國際巨頭與國內企業(yè)達成合作的原因是多方面的,其中之一便是國內新能源汽車產業(yè)蓬勃發(fā)展創(chuàng)造的機遇。
目前,SiC器件似乎已逐漸成為新能源旗艦車型標配,從近期各大車企發(fā)布的新車型來看,SiC幾乎都是賣點之一,這表明新能源汽車品牌及用戶群體對于SiC上車的認可度正在持續(xù)提升,同時新車型也是國際廠商SiC技術和產品的用武之地。
在SiC器件國產替代短期內難以大規(guī)模實現(xiàn)的情況下,國際巨頭仍然有很多機會進一步開拓國內新能源汽車市場。
其二,近年來,國內SiC產業(yè)成長較快,部分企業(yè)在技術水平方面已然達到世界先進水平,這些重要的技術突破,也會讓國際巨頭們感受到壓力,于是,與國內相關廠商合作,共同探討先進技術和產品研發(fā),就成為國際大廠較明智的選擇,通過技術合作更好地拓展市場,也是國際玩家加碼中國業(yè)務的一條快車道。
國際巨頭們目前在技術研發(fā)方面確實比大部分國內廠商要領先,但不代表能夠一直保持優(yōu)勢,而對中國市場的持續(xù)滲透,有助于相關廠商更好地感知國內SiC產業(yè)相關進展,進而做出積極應對,不至于措手不及。
總結
各行各業(yè)的全球化發(fā)展已是大趨勢,SiC產業(yè)也不例外。對于眾多國際巨頭而言,其業(yè)務布局早已遍及全球,其中就包括中國業(yè)務,而通過加速拓展中國這個目前最大的SiC應用市場,相關國際廠商的全球化布局將會更加穩(wěn)健。
對于國內SiC廠商而言,國內業(yè)務發(fā)展到一定階段,出海尋求更廣闊的增長空間順理成章,尤其是在技術、產能等方面擁有一定的實力后,拓展海外市場也更加從容。
無論國際還是國內廠商,通過“雙向奔赴”,都會讓競爭更加激烈,進而加速行業(yè)整合,而頭部廠商有望通過收并購,憑借規(guī)模效應強化競爭優(yōu)勢,推動SiC產業(yè)在競爭中良性發(fā)展。同時,存量市場競爭加劇促使相關廠商在全球范圍內尋找更多新興市場拓展業(yè)務,以獲得業(yè)績增量,反過來又進一步加深了SiC產業(yè)的全球化布局,形成良性循環(huán)。(文:集邦化合物半導體Zac)
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]]>近年來,隨著國家“雙碳”建設實施和半導體產業(yè)的大力發(fā)展,碳化硅半導體產業(yè)迎來前所未有的發(fā)展機遇。作為最具前景的第三代半導體材料,碳化硅未來將會被大量制造成性能優(yōu)異的電子電力器件,在綠色能源生產、高效電力傳輸、終端電能應用等覆蓋的場景發(fā)揮天然優(yōu)勢。碳化硅將為人類減碳行動大大助力,圍繞生存環(huán)境持續(xù)改善發(fā)揮作用,推動人類社會的進步和可持續(xù)發(fā)展。
碳化硅帶來眾多領域的低碳轉型
圖片引自全球功率半導體領先企業(yè)英飛凌官方網(wǎng)站
8英寸外延新產品首發(fā),豐富公司產品組合。本次展會,公司對外首發(fā)展示了最新研發(fā)的8英寸導電外延片,該產品各項性能指標均達到世界領先水平,下一步將會為有需求的客戶率先提供驗證。公司致力于打造襯底+外延的一體化解決方案,豐富的產品組合,為客戶提供更全面的保障和服務。碳化硅導電襯底和導電晶體為公司立身之本和發(fā)展之基,是公司的主打產品,外延產品為公司新產品,為有襯底和外延統(tǒng)一供應需求的客戶提供一站式產品和服務,襯底和外延兩者相輔相成,相互促進,是目前行業(yè)內非常有競爭力的材料端產品組合。
公司展出主要產品包括6英寸導電襯底、6英寸導電晶體、8英寸導電襯底(500um),8英寸導電襯底(350um),8英寸外延片、6英寸半絕緣襯底和碳化硅導電粉料
產品獲得國際和國內主要客戶批量采購。天科合達深耕行業(yè)近20年,積累了廣大的國內外優(yōu)質客戶資源,贏得了客戶的認可與信任?,F(xiàn)階段公司6英寸高規(guī)格襯底產品出貨比例極大,持續(xù)不斷獲得國內外重要客戶的批量采購訂單。車規(guī)級、工控級產品成為公司的主要出貨方向,已批量應用在新能源汽車、光伏逆變器、工業(yè)電源等車用和工業(yè)領域。隨著新能源汽車等下游市場規(guī)模的不斷擴大,公司高規(guī)格產品將更加暢銷,進而會推動公司營收快速增長。
天科合達認為,國產襯底在2023年發(fā)展突飛猛進。2023年,國內企業(yè)在與國際競爭中展示出了良好風貌,贏得了客戶的認可和競爭對手的尊重。在良好的競爭環(huán)境中,大家同臺競技比拼,不斷推動整個行業(yè)的進步。作為國際碳化硅襯底主要生產商之一,天科合達將繼續(xù)堅持成為國產碳化硅產品品質之錨,發(fā)展進步之矛,堅守初心、堅持守正創(chuàng)新,通過先進的經營管理和持續(xù)的技術迭代不斷降低生產成本。
天科合達通過緊密綁定優(yōu)質的上下游合作伙伴,以產業(yè)合作集群的形勢增加整體產業(yè)鏈的競爭優(yōu)勢,協(xié)同推進市場蛋糕越做越大。天科合達愿與有志于為碳化硅產業(yè)鏈發(fā)展做出貢獻的行業(yè)翹楚攜手并進,緊密合作,共商發(fā)展,共贏未來~!
關于天科合達
北京天科合達半導體股份有限公司成立于2006年9月,是一家專業(yè)從事碳化硅半導體材料及相關產品研發(fā),生產和銷售的高科技企業(yè)。公司總部和研發(fā)中心位于北京市大興區(qū),目前擁有4家全資子公司和一家控股子公司,員工人數(shù)超過2200人。作為亞太區(qū)碳化硅晶片生產制造先行者,天科合達一直堅持創(chuàng)新發(fā)展思路、持續(xù)擴大產業(yè)規(guī)模、立足高品質可持續(xù)發(fā)展,竭誠為全球客戶提供具有競爭力的碳化硅產品,力爭成為國際領先的碳化硅半導體材料供應商。(來源:天科合達)
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