核心提示:步入2022年,國內第三代半導體項目依然動態頻頻,持續為產業發展提供新動能。

在汽車電子、消費電子等多領域驅動下,第三代半導體產業已于2021年駛入發展“快車道”。步入2022年,國內第三代半導體項目依然動態頻頻,持續為產業發展提供新動能。

 

統計數據顯示,2022上半年,已有超7個第三代半導體項目落地,部分碳化硅企業取得重要進展,產學研合作持續加深。

 

近百億元項目落地,多個項目取得進展

 

今年上半年,落地的第三代半導體項目中投資額最大為60億元——同芯第三代半導體產業園項目。該項目投產后將建設年產2.5萬顆六英寸碳化硅晶錠及相關延鏈產品的生產線,為汽車、軌道客車、光學設備等產業產品配套打下基礎。

 

從投資額來看,上半年落地項目總投資額已近百億元,此外,除項目簽約落地以外,福州高意、芯粵能等企業項目也已取得順利進展,進一步為我國碳化硅襯底產能貢獻力量。

 

今年4月,福州高意首條第三代半導體碳化硅晶圓基片生產線進入規模量產,首條碳化硅生產線量產后,第二條、第三條生產線也在加快建設,到明年底,福州高意碳化硅基片產能有望突破50萬片。

 

此外,天達晶陽碳化硅晶片項目也計劃再投資7.31億元,建設(擁有)400臺套完整(設備)的碳化硅晶體生產線。屆時,4-8英寸碳化硅晶片的年產能將達到12萬片。

 

今年5月17日,廣東芯粵能碳化硅芯片制造項目主體工程封頂。芯粵能碳化硅芯片項目總投資75億元人民幣,占地150畝。一期投資35億元,建成年產24萬片6英寸碳化硅晶圓的生產線;二期建設年產24萬片8英寸碳化硅晶圓芯片的生產線。

 

從技術角度而言,我國企業紛紛布局第三代半導體碳化硅領域,全國碳化硅襯底產能也逐漸攀升,隨著碳化硅襯底成本逐年降低,有望進一步促進三代半市場發展。

 

國產碳化硅技術取得一定進展

 

一直以來,襯底的制造是產業鏈技術壁壘最高、價值量最大環節,也是碳化硅規模產業化推進的核心。目前,國際上碳化硅主流已發展至6英寸,碳化硅龍頭企業Wolfspeed已率先展開8英寸碳化硅襯底生產,此外,II-IV在2015年制備成功8英寸SiC樣片,羅姆和意法半導體也分別宣布擁有8英寸襯底制作技術。

 

伴隨我國政策支持,以及科研機構、相關企業的共同發力,今年以來,我國在碳化硅襯底也取得了新的技術突破。

 

碳化硅襯底主要有2大類型:半絕緣型和導電型。在半絕緣型碳化硅市場,目前主流的襯底產品規格為4 英寸。在導電型碳化硅市場,目前主流的襯底產品規格為 6 英寸。

 

爍科晶體此前宣布,公司已于2022年1月實現8英寸N型碳化硅拋光片小批量生產,向8英寸國產N型碳化硅拋光片的批量化生產邁出關鍵一步。去年8月,爍科晶體已研制出8英寸碳化硅晶體,解決大尺寸單晶制備的重要難題。

 

6月17日,科友半導體宣布,以其自主設備和技術研發的6英寸SiC晶體在厚度上實現突破,達到32.146mm,業內領先。此外,其自主研發的SiC長晶爐(感應)已有99%的部件實現國產替代。

 

在設備領域,今年4月季華實驗室宣布,6英寸SiC高溫外延裝備研制成功,整機國產化率超過85%。

 

產學研合作持續加深

 

一直以來,“產學研用”為國內碳化硅襯底發展的重要推進動力。國內高校和科研單位對 SiC 單晶的研究始發于2000 年前后,主要包括中科院物理所、山東大學、上海硅酸鹽所、 中電集團 46 所等。孕育出天科合達、天岳先進等國內碳化硅襯底領先企業。

 

此前,科技部圍繞國家重大區域發展戰略部署,在全國布局國家第三代半導體技術創新中心深圳、南京、蘇州、北京、山西、湖南6個分中心,山西平臺作為國創中心六大平臺的重要一環,對建立健全國家半導體技術創新體系,推動山西省半導體產業發展具有重要作用。

 

今年上半年,山西、蘇州的國家第三代半導體技術創新也迎來了新動作。

 

6月,山西省發改委公布2022年省定省管重點工程項目情況,其中包括國家第三代半導體技術創新中心。國家第三代半導體技術創新中心(山西)由中國電子科技集團公司第二研究所(簡稱“中國電科二所”)牽頭,聯合省內優勢研發和創新機構形成創新聯合體。2022年計劃投資7.37億元。通過揭榜掛帥機制在所內開展了8個重點項目攻關,并取得了突破性進展。

 

6月,國家第三代半導體技術創新中心(蘇州)也面向關鍵技術攻關方向,新啟動共建8家聯合研發中心,包括氮化鎵同質外延技術聯合研發中心、氮化鎵功率微波技術聯合研發中心、微顯示巨集成技術聯合研發中心、硅基氮化鎵材料聯合研發中心、寬帶通信濾波器芯片技術聯合研發中心、碳化硅車用大功率MOSFET芯片技術聯合研發中心、微顯示LED技術聯合研發中心、超高分辨率Micro-LED顯示技術聯合研發中心。

 

此外,7月4日蘇州車規半導體產業技術研究所揭牌啟動。目前研究所設有車用芯片先進封裝研究中心、車用智能交互照明系統技術研究中心和氮化鎵高功率模塊技術研究中心3個研究方向