第三代半导体又称宽禁带半导体,禁带宽度在2.2eV 以上,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点,慢慢受到重视,SiC是第三代半导体主要质料之一。芯谋研究跟踪海内SiC项目一年多时间,汇集整理了全国SiC项目标建树、签约环境,也对相关重点企业举办了调研,将相关重点数据举办整理。
芯谋研究认为,为加速我国碳化硅芯片的技能打破,敦促我国第三代功率半导体芯片入口替代步骤。自2018年以来,海内开始大量涌现碳化硅财富相关项目。尤其是近两年,跟着新能源汽车的全面推广应用,我国已成长为全球特色工艺功率芯片及功率半导体器件的焦点增长区域市场,实现碳化硅芯片自主研发和财富化的需求越来越急切。
另外,按照SiC汇总统计的数据,芯谋研究发明我国SiC财富项目泛起以下一些特点:
1. 投资相对较为分手,大量项目漫衍于二三线都市。据芯谋研究统计,近三年来,海内17个省份开始涌现碳化硅项目。碳化硅项目遍布全国各地,与传统硅基产线泛起出差异的形势。这与碳化硅项目总体投资较低,且很多中小型都市增加半导体财富相关机关有关。
2. 2018年以来公布投资额不绝增长,但实际投资额有限。据芯谋研究统计,2018年总投资额为50亿,项目总计3个。2019年,投资额大幅暴涨至238亿,项目到达14个。2020年,公布投资额再次翻倍,一举高出500亿,项目高出20个。
但以露笑科技合肥市长丰县碳化硅财富园项目为例,该项目投资总局限估量100亿,将建树第三代功率半导体(碳化硅)的设备制造、长晶出产、衬底加工、外延建造等财富链的研发和出产基地。一期投资21亿,个中一期首次投资3.6亿。就今朝来看,实际投资额仅为3.6亿,与宣称的100亿存在较大的差距。
图1:2018-2021年8月公布投资额与项目数量(制图:芯谋研究)
图2:SiC项目签约/开工/投产环境(制图:芯谋研究)
3.实际投产项目极为有限,实际产能开出率不高。据芯谋研究恒久跟踪研究发明,自2018年开始,碳化硅衬底及外延片公布总产能已达479万片/年(折合4吋),已投产产能乐观预计仅为150万片(乐观预计:将部门投产或通线直接算作全额量产)。碳化硅器件产线实际投产率更低,公布总产能215万片,实际投产产能乐观预计为27万片,仅有三安光电、泰科天润和积塔等少量产线顺利通线。剩余项目中,部门项目在签约可能开工后就再无希望,仅有少量项目整体运行环境精采。
4. 海表里整体差距较大,但部门海内厂商产物技能靠近国际领先
衬底:今朝,海内厂商衬底的一致性较差。从个体衬底来看,其参数可到达国际主流程度,但到达该尺度的衬底比例较低,需要从大量衬底中举办挑选。国际领先企业可保持极高的一致性,同一批产物能到达相似参数,本钱也相对更低。
外延:相较于其他环节,外延技能海表里差距不大,但也是附加值相对较小的环节。外延环节技能壁垒相对较低,对第三方厂商的成熟设备依赖度较高。部门海内厂商的产物技能已靠近国际领先程度,在全球多个市场展开竞争。
器件设计:碳化硅器件布局相对简朴,差异产物间的布局也较为相似。多家企业已公布完成SBD和MOSFET的研发,即将进入量产阶段。部门海归也将外洋研发履历带回海内,整体研发进度甚至优于海内传统厂商。
器件制造:碳化硅器件的主要附加值在于工艺,工艺的黑白也会直接影响到器件的机能。海内产线大多处于刚通线的状态,离大局限不变量产尚有必然的间隔。制造工艺需要时间的积聚,海外主流厂商起步较早,整体工艺程度领先于海内厂商。