SiC器件市場有望快速增長

中國SiC器件生產(chǎn)企業(yè)情況

第三代半導(dǎo)體論壇將于2020年9月8-9日廈門召開，將安排參觀第三代半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)。與會代表將獲贈亞化咨詢“中國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展”相關(guān)報告。

全球SiC和GaN器件市場正處于高速增長的狀態(tài)，在有更高要求的功率和射頻等領(lǐng)域，SiC和GaN材料大放光彩，與傳統(tǒng)硅材料不斷搶奪市場份額。亞化咨詢預(yù)計，未來幾年內(nèi)全球SiC和GaN器件市場將保持25%-40%的高增速。

SiC器件正被廣泛的應(yīng)用于電子電力領(lǐng)域。耐高溫、高頻、大功率、高壓等特性，使得SiC器件在軌道交通、電網(wǎng)、光伏逆變器、新能源汽車、充電樁等多個領(lǐng)域扮演著積極后進者的角色。2019年，SiC功率器件市場約為5億美元。亞化咨詢預(yù)計，到2025年，SiC功率器件市場將逼近35億美元。

由于GaN在高頻下具有較高的功率輸出和較小的面積，GaN已被射頻行業(yè)廣泛采用。隨著5G到來，GaN在Sub-6GHz宏基站和毫米波（24GHz以上）小基站中找到一席之地。而5G基站的大規(guī)模建設(shè)帶來了巨大的GaN射頻器件市場需求。2019年，GaN射頻市場約為6.42億美元。亞化咨詢預(yù)計，到2025年GaN射頻器件市場將超過30億美元。

此外，GaN技術(shù)有望大幅改進電源管理、發(fā)電和功率輸出等應(yīng)用。目前GaN功率市場主要由快充帶動。2020年，小米、OPPO、雷柏、omthing、柚能等相繼發(fā)布了氮化鎵充電器產(chǎn)品。GaN功率器件領(lǐng)域一直由EPC，GaN Systems，Transphorm和Navitas等純GaN初創(chuàng)公司主導(dǎo)，他們的產(chǎn)品主要是TSMC、Episil或X-FAB代工生產(chǎn)。2019年，GaN功率器件市場約為0.9億美元，亞化咨詢預(yù)測，到2025年，GaN功率器件市場將達到4億美元左右。

中國企業(yè)近年來快速布局第三代半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。中國目前第三代半導(dǎo)體器件/模塊生產(chǎn)企業(yè)有IDM同時也有代工，布局的項目約為30個，主要集中于江蘇省、廣東省、山東省等地，目前主要產(chǎn)品主要為SiC二極管、GaN功率器件、SiC功率模塊等

亞化咨詢整理了國內(nèi)主要的進行碳化硅器件生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)情況，如下所示：

三安光電

2020年6月，三安光電發(fā)布公告，擬在長沙成立子公司投資建設(shè)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園項目。

根據(jù)公告顯示，項目投資總額160億元，投資建設(shè)包括但不限于碳化硅等化合物第三代半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，包括長晶—襯底制作—外延生長—芯片制備—封裝產(chǎn)業(yè)鏈，在甲方園區(qū)研發(fā)、生產(chǎn)及銷售6吋SiC導(dǎo)電襯底、4吋半絕緣襯底、SiC二極管外延、SiC MOSFET外延、SiC二極管外延芯片、SiC MOSFET芯片、碳化硅器件封裝二極管、碳化硅器件封裝MOSFET，以甲方認可的乙方項目實施主體最終可研報告為準。

公司在用地各項手續(xù)和相關(guān)條件齊備后24個月內(nèi)完成一期項目建設(shè)并實現(xiàn)投產(chǎn)，48個月內(nèi)完成二期項目建設(shè)和固定資產(chǎn)投資并實現(xiàn)投產(chǎn)，72個月內(nèi)實現(xiàn)達產(chǎn)。公司與長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會于2020年6月15日簽署《項目投資建設(shè)合同》。項目已于7月開工。

世紀金光

北京世紀金光半導(dǎo)體有限公司是一家貫通碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合半導(dǎo)體企業(yè)，致力于第三代半導(dǎo)體功能材料和功率器件研發(fā)與生產(chǎn)。公司成立于2010年12月，位于北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。

世紀金光在北京建設(shè)了“寬禁帶半導(dǎo)體功能材料與功率器件產(chǎn)業(yè)化項目”，建設(shè)內(nèi)容為：5條產(chǎn)品生產(chǎn)線計配套設(shè)施，包括年產(chǎn)4英寸SiC單晶片13800片、6英寸SiC單晶片20700片生產(chǎn)線；相應(yīng)規(guī)模的SiC和GaN外延片；SiC功率器件SBD 900萬只、SiC MOSFET 300萬只生產(chǎn)線；SiC功率模塊30萬套生產(chǎn)線；GaN功率器件323萬只生產(chǎn)線。

世紀金光碳化硅6英寸單晶已實現(xiàn)量產(chǎn)；功率器件和模塊制備已覆蓋額定電壓650-1700V、額定電流5-100A的SBD，額定電壓650-1200V、額定電流20-100A的MOSFET，50-600A的全橋、半橋混合功率模塊及全碳化硅功率模塊等。

華潤微電子

2020年7月4日，華潤微發(fā)布消息，正式向市場投放1200V 和650V工業(yè)級碳化硅（SiC）肖特基二極管功率器件產(chǎn)品系列。同時，華潤微還宣布，其6英寸商用碳化硅（SiC）晶圓生產(chǎn)線正式量產(chǎn)。這是國內(nèi)首條實現(xiàn)商用量產(chǎn)的6英寸碳化硅晶圓生產(chǎn)線。

中科鋼研

2019年2月23日，位于南通的中科鋼研產(chǎn)業(yè)項目開工，該項目建成達產(chǎn)后，可年產(chǎn)4英寸N型碳化硅晶體襯底片5萬片、6英寸N型碳化硅晶體襯底片5萬片、4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片1萬片以及4/6英寸碳化硅電子電力芯片6萬片。

泰科天潤

泰科天潤致力于中國半導(dǎo)體功率器件制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并向全球功率器件消費者提供優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體功率器件產(chǎn)品和專業(yè)服務(wù)。泰科天潤總部坐落于中國北京中關(guān)村東升科技園北領(lǐng)地內(nèi)，園區(qū)環(huán)境優(yōu)雅。泰科天潤在北京擁有一座完整的半導(dǎo)體工藝晶圓廠，可在4/6英寸SiC晶圓上實現(xiàn)半導(dǎo)體功率器件的制造工藝。

2019年，泰科天潤6英寸半導(dǎo)體碳化硅電力電子器件生產(chǎn)線項目正式簽約落戶湖南長沙瀏陽，項目目前處于建設(shè)中。

目前泰科天潤的碳化硅器件650V/2A-100A，1200V/2A-50A，1700V/5A-50A，3300V/0.6A-50A等系列的產(chǎn)品已經(jīng)投入批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量完全可以比肩國際同行業(yè)的先進水平。泰科天潤通過與產(chǎn)業(yè)同行、科研院所、國內(nèi)外專家共同探索與開發(fā)，正在將SiC功率器件推廣到更多更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

積塔半導(dǎo)體

積塔半導(dǎo)體是上海市政府與中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團合作協(xié)議的重要內(nèi)容。該項目位于浦東新區(qū)臨港裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)，占地面積23萬平方米，目前已經(jīng)投產(chǎn)。

項目一期規(guī)劃建設(shè)月產(chǎn)能6萬片8英寸晶圓的0.11μm/0.13μm/0.18μm（微米）工藝生產(chǎn)線，月產(chǎn)能3000片12英寸特色工藝晶圓的55nm/65nm（納米）工藝先導(dǎo)生產(chǎn)線，以及月產(chǎn)能5000片6英寸晶圓的SiC化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線，并將在2020年實現(xiàn)全面量產(chǎn)。

中車時代半導(dǎo)體

中車時代電氣在湖南省株洲市建設(shè)了功率半導(dǎo)體重點實驗室暨碳化硅基地產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目，購置了工藝生產(chǎn)設(shè)備組建4-6英寸SiC芯片模塊封裝及功率器件重點實驗室，并購置了碳化硅電子電力器件核心芯片的生產(chǎn)線等。

項目年產(chǎn)1萬片4-6英寸SiC芯片，并建成雙極型燒結(jié)器件的生產(chǎn)線，實現(xiàn)每年60萬只的生產(chǎn)能力。2017年產(chǎn)線完成調(diào)試并試運行，2018年SiC SBD實現(xiàn)量產(chǎn)。

2019年8月，中車時代電氣發(fā)布公告，以非公開協(xié)議轉(zhuǎn)讓方式將公司半導(dǎo)體事業(yè)部的現(xiàn)有資產(chǎn)、負債及業(yè)務(wù)以約人民幣17億元（視乎專項審計的資產(chǎn)凈值而定）的代價轉(zhuǎn)讓予中車時代半導(dǎo)體。

基本半導(dǎo)體

深圳基本半導(dǎo)體有限公司是中國第三代半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，專業(yè)從事碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，在深圳南山、深圳坪山、南京浦口、瑞典斯德哥爾摩、日本名古屋設(shè)有研發(fā)中心。公司擁有一支國際化的研發(fā)團隊，核心成員由劍橋大學(xué)、瑞典皇家理工學(xué)院、清華大學(xué)等知名高校博士組成。

基本半導(dǎo)體掌握國際領(lǐng)先的碳化硅核心技術(shù)，研發(fā)覆蓋碳化硅功率器件的材料制備、芯片設(shè)計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)全鏈條，先后推出全電流電壓等級碳化硅肖特基二極管、首款國產(chǎn)通過工業(yè)級可靠性測試的1200V碳化硅MOSFET、車規(guī)級全碳化硅功率模塊等系列產(chǎn)品，性能達到國際先進水平，應(yīng)用于新能源、電動汽車、智能電網(wǎng)、軌道交通、工業(yè)控制、國防軍工等領(lǐng)域。

國基南方

中電國基南方于2014年研制出600-4500V SiC SBD和SiC JFET樣品（3英寸碳化硅晶圓），2016年發(fā)布G1 600-1700V SiC SBD產(chǎn)品，開發(fā)了SiC MOSFET關(guān)鍵工藝并研制出產(chǎn)品（4英寸碳化硅晶圓），2018年發(fā)布G3 SiC MPS二極管系列產(chǎn)品，并建立G1 SiC DMOSFET產(chǎn)品技術(shù)。

目前國基南方擁有一條完整、集中的4/6英寸SiC工藝線，主要產(chǎn)品為SiC SBD系列產(chǎn)品，并實現(xiàn)1200V SiC MOSFET小批量省婦產(chǎn)，年供貨約為1000萬只。

中電國基南方集團子公司揚州國揚電子專業(yè)從事SiC半導(dǎo)體功率模塊的研制和批量生產(chǎn)，在揚州建設(shè)了1條年產(chǎn)SiC模塊工藝線。

揚州國揚電子產(chǎn)品方案

2020年6月，國基南方表示，國基南方SiC G1DMOS技術(shù)初步建立，正在開展1200V產(chǎn)品的市場推廣，提升穩(wěn)定供貨能力。下一步，國基南方SiC MOSFET產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展規(guī)劃布局，將在2025年實現(xiàn)高壓SiC DMOSFET 6.5kV-15kV。

揚杰科技

揚杰科技于2015年4月28日與中國電子科技集團公司第五十五研究所、上海凡實投資有限公司、北京吉泰科源科技有限公司、揚州國宇電子有限公司簽訂《意向協(xié)議》，各方同意揚杰科技通過增資和股權(quán)轉(zhuǎn)讓方式取得國宇電子38.87%股權(quán)?！兑庀騾f(xié)議》的主要內(nèi)容之一就是開展五十五所和揚杰科技碳化硅芯片和模塊產(chǎn)品方面的合作。

2015年7月，揚杰科技公告將募集資金擬用于SiC芯片、器件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目、技能型功率器件芯片建設(shè)項目、智慧型電源芯片封裝測試項目及補充流動資金。

揚州揚杰電子SiC芯片、器件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項目位于揚杰科技荷葉西路廠區(qū)，項目投資約1.5億元，設(shè)計產(chǎn)能為4/6英寸SiC晶圓1萬片/年。對于切割好的SiC芯片，在進行性能測試后，測試合格的SiC芯片送至公司其他部門進行封裝，形成SiC大功率器件。

目前揚杰科技碳化硅器件已經(jīng)開發(fā)成功，可批量供應(yīng)650V/1200V 碳化硅SBD、JBS器件。

中鴻新晶

4月8日，濟南槐蔭經(jīng)濟開發(fā)區(qū)舉行2020年重點招商引資項目簽約儀式，中鴻新晶第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群項目落地濟南。

中鴻項目計劃總建設(shè)周期5年，項目總投資111億元，可實現(xiàn)6-8英寸碳化硅單晶生產(chǎn)、加工、碳化硅外延、器件、模塊、封測生產(chǎn)線各1條，氮化鎵中試線1條，完成并購瑞典ASCATRON公司，致力于打造全球領(lǐng)先的“國家級戰(zhàn)略新興半導(dǎo)體研究院”。

富能半導(dǎo)體

富能半導(dǎo)體高功率芯片項目由濟南產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資集團、高新控股集團、富杰基金及富能技術(shù)團隊共同參與實施。項目總投資額60億元，規(guī)劃建設(shè)月產(chǎn)10萬片的兩個8英寸廠及一個月產(chǎn)5萬片的12英寸廠，一期占地318畝，主要建設(shè)月產(chǎn)3萬片的8英寸硅基功率器件和月產(chǎn)1000片的6英寸碳化硅功率器件的產(chǎn)能，產(chǎn)品覆蓋消費、工業(yè)、電網(wǎng)以及新能源車的應(yīng)用。

瑞能半導(dǎo)體

瑞能半導(dǎo)體源自恩智浦標準產(chǎn)品事業(yè)部，公司較早就推出了第三代半導(dǎo)體材料的功率器件，功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合包括：碳化硅二極管，可控硅整流器和三端雙向可控硅、功率二極管、高壓晶體管等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電信、計算機、消費類電子產(chǎn)品、智能家電、照明、汽車和電源管理應(yīng)用等市場領(lǐng)域。