中國粉體網訊 近年來,國內碳化硅產業(yè)在技術和規(guī)模上持續(xù)突破,從初露鋒芒到大放異彩,中國碳化硅產業(yè)殺出了自己的“花路”。
來源:天岳先進
碳化硅:更大、更厚、更高效
從技術層面來講,大尺寸碳化硅是必然的發(fā)展趨勢。
馬斯克一句“放棄碳化硅”引發(fā)的行業(yè)“地震”讓更多的人把目光放在成本上,為了規(guī);档蚐iC成本,擴徑是一條捷徑。碳化硅從主流的6英寸到8英寸,其生長難度會成倍的增加,然而隨著下游市場需求增長,8英寸成各個“玩家”發(fā)展目標。
2023年開始,中國碳化硅單晶襯底產業(yè)發(fā)展迅速,在8英寸碳化硅襯底取得突破。
長大。今年2月,中宜創(chuàng)芯實驗室成功生長出河南省第一塊8英寸SiC單晶晶錠;青禾晶元突破8英寸SiC鍵合襯底制備;世紀金芯開發(fā)的8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;2023年,天岳先進采用液相法制備出了低缺陷的8英寸晶體,目前其項目“高質量低成本碳化硅液相法制備關鍵技術”,預計總投資規(guī)模1000萬元,目前該項目處于研發(fā)階段。目前,晶盛機電、天岳先進、湖南三安等十多家中國公司已經進入了8英寸SiC晶圓的樣品交付和小批量生產階段。
長厚。科友半導體成功制備出國內首次報道和展示厚度超過60mm的碳化硅原生錠毛坯,厚度是目前業(yè)內主流晶體厚度的3倍,單片成本較原來降低70%;浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心先進半導體研究院-乾晶半導體聯合實驗室采用提拉式物理氣相傳輸(PPVT)法,成功生長出直徑為6英寸(即150 mm)的碳化硅單晶,其厚度突破了100 mm;天岳先進用液相法制備的無宏觀缺陷的8英寸襯底是業(yè)內首創(chuàng),其采用最新技術制備的晶體厚度已突破60mm。
50 mm厚6英寸(150 mm)碳化硅單晶錠和襯底片,來源:浙大杭州國際科創(chuàng)中心
此外,設備市場也是碳化硅產業(yè)鏈成本優(yōu)化與產能擴張的重要驅動力。
過去,碳化硅產業(yè)鏈中的關鍵設備如長晶爐、切割機、外延爐等高度依賴進口,這不僅增加了生產成本,也限制了產能的快速提升。然而,近年來,國產設備在技術和性能上取得了顯著進步,逐步打破了國外廠商的市場壟斷,實現了對進口設備的國產替代。
2024年以來,晶盛機電、連科半導體、優(yōu)晶科技、等國內設備廠商圍繞8英寸碳化硅設備披露了技術突破、新品發(fā)布、客戶簽單等各方面的進展。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;連科半導體發(fā)布新一代8英寸碳化硅長晶爐,正式實現了大尺寸碳化硅襯底設備的全面供應;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突破了國內大尺寸晶體生長技術瓶頸等。
國產碳化硅襯底將占半壁江山
從產業(yè)規(guī)模來看,中國碳化硅擴產幅度大,新產能蓄勢待發(fā)。
2022年1月,爍科晶體實現8英寸n型碳化硅拋光片小批量生產,向國產化批量生產邁出了關鍵一步。隨著碳化硅技術不斷突破,下游應用市場需求上升,不少新老玩家開啟“瘋狂擴產”。
2024年以來,已有超30個項目披露了新進展,或簽約、或開工、或封頂、或投產,各個項目都在積極推進當中,不斷為SiC產業(yè)發(fā)展注入新動力。Cengol(北京世紀金光)的8英寸SiC加工線準備就緒并投入小批量生產;科友半導體與俄羅斯N公司合作開展“八英寸碳化硅完美籽晶”的項目.....
中國碳化硅襯底現有產能主要集中在華東地區(qū),占比近40%,產能主要來自于華東地區(qū)的山東省、安徽省及上海市。華東地區(qū)不僅是我國碳化硅襯底產能的集聚區(qū),還是中國芯片制造資源最集中的地區(qū)。得益于優(yōu)質的上下游產業(yè)結構,華東地區(qū)吸引了一批碳化硅襯底企業(yè)在此投資布局。
2022和2024上半年中國碳化硅襯底產能區(qū)域分布
來源:DT芯材
據DT芯材目前統(tǒng)計數據顯示,截至2024年6月底,中國碳化硅襯底產能約348萬片(等效6英寸),到2024年底預計會增加到400萬片。
其中華北地區(qū)如天科合達在北京市大興區(qū)、同光股份在河北保定、爍科晶體在山西太原均有年產10萬級規(guī)模的碳化硅襯底產能;華中地區(qū)三安光電在湖南長沙三安半導體產業(yè)園已建成了年產超過25萬片的碳化硅襯底產能,另外項目二期25萬片6英寸碳化硅襯底新增產能預計在今年下半年也將陸續(xù)釋放。
中國軍團與國際企業(yè)“并跑”
國內SiC產業(yè)迅猛崛起,多家實力派廠商已躍居國際舞臺,與國際巨頭正面交鋒,展現非凡競爭力,重塑全球產業(yè)格局。同時國內SiC市場日益膨脹,國際大廠紛紛側目,競相入場分羹。
按富士經濟的統(tǒng)計數據,天岳先進2023年超越美國Coherent(高意),成為全球導電型碳化硅襯底材料的全球第二,而天科合達位居第四。
而Yole的報告則顯示,天科合達去年以18%的全球市占率超越高意,天岳則以14%的份額排名第四。
但無論誰是全球第二,兩家中國企業(yè)相加32%的市場份額,依舊未能超越wolfspeed33%的全球市占率。但隨著時間周期的加長,中國軍團的成長性顯然正沖擊著全球格局;氐2021年以前,wolfspeed獨霸超60%的碳化硅市占率。顯然,目前中國軍團正快速蠶食碳化硅市場。
從市場業(yè)務拓展來看。SiC產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有企業(yè)已成功實現海外客戶“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)。2024年以來,國產SiC技術及產品在國際市場上似乎越來越受歡迎。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)。
這些國際大單在一定程度上可以看出,國內SiC技術及產品得到國際客戶的認可,在技術水平、產能等方面都能有比肩國際SiC巨頭們的實力。
來源:
DT芯材:天岳先進半年業(yè)績翻番 國產碳化硅軍團沖擊全球第一
348萬片!2024H1中國碳化硅襯底企業(yè)產能分布詳解
集邦化合物半導體:激戰(zhàn)全球市場,SiC企業(yè)大顯身手!
中國粉體網:把碳化硅價格“打下來”
(中國粉體網編輯整理/空青)
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