中國粉體網(wǎng)訊 近年來,國內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)在技術(shù)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)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(shù)可重復(fù)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(zhì)量低成本碳化硅液相法制備關(guān)鍵技術(shù)”,預(yù)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(jīng)進入了8英寸SiC晶圓的樣品交付和小批量生產(chǎn)階段。
長厚。科友半導(dǎo)體成功制備出國內(nèi)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(nèi)主流晶體厚度的3倍,單片成本較原來降低70%;浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心先進半導(dǎo)體研究院-乾晶半導(dǎo)體聯(lián)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(nèi)首創(chuàng),其采用最新技術(shù)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(shè)備市場也是碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈成本優(yōu)化與產(chǎn)能擴張的重要驅(qū)動力。
過去,碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵設(shè)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(chǎn)成本,也限制了產(chǎn)能的快速提升。然而,近年來,國產(chǎn)設(shè)備在技術(shù)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(xiàn)了對進口設(shè)備的國產(chǎn)替代。
2024年以來,晶盛機電、連科半導(dǎo)體、優(yōu)晶科技、等國內(nèi)設(shè)備廠商圍繞8英寸碳化硅設(shè)備披露了技術(shù)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(shè)備已完成驗證,開啟了批量交付進程;連科半導(dǎo)體發(fā)布新一代8英寸碳化硅長晶爐,正式實現(xiàn)了大尺寸碳化硅襯底設(shè)備的全面供應(yīng);優(yōu)晶科技8英寸電阻法碳化硅晶體生長設(shè)備及工藝成果突破了國內(nèi)大尺寸晶體生長技術(shù)瓶頸等。
國產(chǎn)碳化硅襯底將占半壁江山
從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看,中國碳化硅擴產(chǎn)幅度大,新產(chǎn)能蓄勢待發(fā)。
2022年1月,爍科晶體實現(xiàn)8英寸n型碳化硅拋光片小批量生產(chǎn),向國產(chǎn)化批量生產(chǎn)邁出了關(guān)鍵一步。隨著碳化硅技術(shù)不斷突破,下游應(yīng)用市場需求上升,不少新老玩家開啟“瘋狂擴產(chǎn)”。
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(chǎn),各個項目都在積極推進當中,不斷為SiC產(chǎn)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(chǎn);科友半導(dǎo)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(xiàn)有產(chǎn)能主要集中在華東地區(qū),占比近40%,產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)的上下游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),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(chǎn)能區(qū)域分布
來源:DT芯材
據(jù)DT芯材目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2024年6月底,中國碳化硅襯底產(chǎn)能約348萬片(等效6英寸),到2024年底預(yù)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(chǎn)10萬級規(guī)模的碳化硅襯底產(chǎn)能;華中地區(qū)三安光電在湖南長沙三安半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園已建成了年產(chǎn)超過25萬片的碳化硅襯底產(chǎn)能,另外項目二期25萬片6英寸碳化硅襯底新增產(chǎn)能預(yù)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(nèi)SiC產(chǎn)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(xiàn)非凡競爭力,重塑全球產(chǎn)業(yè)格局。同時國內(nèi)SiC市場日益膨脹,國際大廠紛紛側(cè)目,競相入場分羹。
按富士經(jīng)濟的統(tǒng)計數(shù)據(jù),天岳先進2023年超越美國Coherent(高意),成為全球?qū)щ娦吞蓟枰r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(wù)拓展來看。SiC產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有企業(yè)已成功實現(xiàn)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(chǎn)SiC技術(shù)及產(chǎn)品在國際市場上似乎越來越受歡迎。3月,科友半導(dǎo)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(xié)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(nèi)SiC技術(shù)及產(chǎn)品得到國際客戶的認可,在技術(shù)水平、產(chǎn)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(chǎn)碳化硅軍團沖擊全球第一
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中國粉體網(wǎng):把碳化硅價格“打下來”
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青)
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