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體相關企業(yè)。與會代表將獲贈亞化咨詢“中國第三代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展”相關報告。

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器件正被廣泛的應用于電子電力領域。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。亞化咨詢預計，到2025年GaN射頻器件市場將超過30億美元。

此外，GaN技術有望大幅改進電源管理、發(fā)電和功率輸出等應用。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功率器件領域一直由EPC，GaN Systems，Transphorm和Navitas等純GaN初創(chuàng)公司主導，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體器件領域。中國目前第三代半導體器件/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第三代半導體產(chǎn)業(yè)園項目。

根據(jù)公告顯示，項目投資總額160億元，投資建設包括但不限于碳化硅等化合物第三代半導體的研發(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)和相關條件齊備后24個月內(nèi)完成一期項目建設并實現(xiàn)投產(chǎn)，48個月內(nèi)完成二期項目建設和固定資產(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《項目投資建設合同》。項目已于7月開工。

世紀金光

北京世紀金光半導體有限公司是一家貫通碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合半導體企業(yè)，致力于第三代半導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)濟技術開發(fā)區(qū)。

世紀金光在北京建設了“寬禁帶半導體功能材料與功率器件產(chǎn)業(yè)化項目”，建設內(nèi)容為：5條產(chǎn)品生產(chǎn)線計配套設施，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)的半導體功率器件產(chǎn)品和專業(yè)服務。泰科天潤總部坐落于中國北京中關村東升科技園北領地內(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體工藝晶圓廠，可在4/6英寸SiC晶圓上實現(xiàn)半導體功率器件的制造工藝。

2019年，泰科天潤6英寸半導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用領域。

積塔半導體

積塔半導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）工藝先導生產(chǎn)線，以及月產(chǎn)能5000片6英寸晶圓的SiC化合物半導體生產(chǎn)線，并將在2020年實現(xiàn)全面量產(chǎn)。

中車時代半導體

中車時代電氣在湖南省株洲市建設了功率半導體重點實驗室暨碳化硅基地產(chǎn)業(yè)化建設項目，購置了工藝生產(chǎn)設備組建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)讓方式將公司半導體事業(yè)部的現(xiàn)有資產(chǎn)、負債及業(yè)務以約人民幣17億元（視乎專項審計的資產(chǎn)凈值而定）的代價轉(zhuǎn)讓予中車時代半導體。

基本半導體

深圳基本半導體有限公司是中國第三代半導體行業(yè)領軍企業(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、瑞典皇家理工學院、清華大學等知名高校博士組成。

基本半導體掌握國際領先的碳化硅核心技術，研發(fā)覆蓋碳化硅功率器件的材料制備、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅(qū)動應用等產(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。

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半導體功率模塊的研制和批量生產(chǎn)，在揚州建設了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轉(zhuǎn)讓方式取得國宇電子38.87%股權?！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)化建設項目、技能型功率器件芯片建設項目、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體產(chǎn)業(yè)集群項目落地濟南。

中鴻項目計劃總建設周期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，致力于打造全球領先的“國家級戰(zhàn)略新興半導體研究院”。

富能半導體

富能半導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團隊共同參與實施。項目總投資額60億元，規(guī)劃建設月產(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)以及新能源車的應用。

瑞能半導體

瑞能半導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體材料的功率器件，功率半導體產(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、汽車和電源管理應用等市場領域。