烁科晶体:市占率50%,计划2023年上市

原创 第三代半导体风向 2022-01-24 17:35

2021年,第三代半导体产业迎来了“高光时刻”,2022年,产业如何更好地“乘风破浪”?

除旧迎新之际,“三代半风向”特别邀请了一批SiC、GaN产业专家,一同回顾2021、展望2022,希望通过一系列专访报道,为产业打开新视野,指明未来的前进方向。

本期专访嘉宾:李斌山西烁科晶体有限公司总经理

三代半风向:您会用哪几个关键词来形容2021年的碳化硅产业?

李斌:万众瞩目、厚积薄发、未来可期

三代半风向:您认为过去一年,行业有哪些大的变化?

李斌:国内三代半导体产业有了实质性的进展

目前,全球5G正式步入商用,5G时代的到来让氮化镓站上了半导体行业的最强风口处。现今来讲,应用于射频领域的SiC和GaN材料以及相应的射频微波器件已经实现了国产化

在新能源汽车领域,自特斯拉在引入碳化硅MOSFET到主驱上并迅速量产后,国内新能源汽车也开始跟进,且得到了市场的广泛接受。目前来看,国内从材料到器件再到终端已开始深入交流,频繁互动,很多上下游企业开始进行战略合作,相互绑定,大力推进第三代半导体产业的发展。

总体来讲,在巨大的潜在市场需求增长、火热的投资环境以及政策保障下,我国第三代半导体产业尤其是SiC产业已完成基本布局

三代半风向:2021年第三代半导体产业目前的交期情况如何?

李斌:以碳化硅为例,2021年国内5G基站建设速度放缓,PA用射频微波器件需求量减少,以至于GaN HEMT器件所需的高纯半绝缘碳化硅单晶衬底出现了产能过剩的情况。

碳化硅电力电子器件可应用于新能源汽车,有着广阔的市场,但是国内新能源汽车终端也才刚刚开始采用SiC功率器件方案,还在验证阶段,对碳化硅器件的需求还未放量。此外,国产碳化硅材料及器件也正在走车规验证,周期较长,在通过车规验证之前需求量都不大。总体而言,国内用于电力电子的碳化硅器件及材料暂时应该还不会出现交期问题

国际方面,为了满足未来SiC功率器件的需求,Cree斥资10亿美元用于扩大碳化硅晶圆产能,此外,博世、昌盛电机、日本昭和电工、韩国SK集团等均宣布了SiC相关扩产计划以应对未来SiC功率器件的需求。因此,国际方面应该也不会出现严峻的交期问题。

三代半风向:第三代半导体行业依旧存在的挑战是什么?

李斌:第三代半导体行业依旧存在的挑战是主要是国内mos器件进展缓慢,行业看好的碳化硅主要应用就在mos器件上,但目前国内还没有mos器件能够量产,以至于影响行业的快速发展,希望国内器件厂商能够迅速突破,实现国产碳化硅汽车批量上车。

三代半风向:能否介绍一下贵公司过去一年的成绩和努力?

李斌:2021年烁科公司4英寸高纯半绝缘碳化硅单晶衬底在国内的市占率超过了50%,同行业内仍属领先水平。

此外,烁科在2021年完成了6英寸高纯半绝缘和6英寸导电型衬底的工程化,相关产品已经在下游开始流片验证,且实现了小批量的销售,目前6英寸产品正在扎扎实实的向产业化迈进。另外,2021年烁科通过技术提升,生长出了国内第一块8英寸碳化硅单晶。烁科始终秉持技术为根的理念,不懈的深耕技术研发,在保证自身可持续发展的同时,赋能客户,协同发展。

三代半风向:能否介绍一下,贵公司产品在下游应用领域的发展情况?

李斌:① 山西烁科的4英寸高纯半绝缘碳化硅单晶衬底国内市占率超过了50%,已经广泛用于终端客户的5G基站建设。此外,6英寸高纯半绝缘碳化硅单晶衬底也已经开始流片,进行器件验证

② 6英寸导电型碳化硅单晶衬底处于小批量验证阶段,外延端验证良率可达99.9%以上。目前,烁科导电衬底用于制造SBD器件良率较高,MOSFET也即将开始进行验证。

三代半风向:可靠性是影响下游企业采用碳化硅的关键因素,贵公司在这方面有哪些举措?

李斌:烁科晶体的产业化管理采用MES系统、SPC控制等信息化手段加持,可以实现系统化、数据化控制生产过程,此外,烁科具有IATF16949、ISO14001、ISO45001等体系的保驾护航,有效保证了生产稳定性,提升产品可靠性

烁科衬底参数符合行业通用标准,可与下游客户应用端直接对接,提升易用性。

三代半风向:您对2022年有怎样的判断?

李斌:SiC各大企业无论是衬底、外延,还是芯片器件都会逐步寻找产能释放的途径,新能源汽车技术将会是一个最大的增长量。

2021年是国内SiC产业的布局元年,2022年将是各大SiC企业的送样年, 2022年从衬底到器件再到车厂都会进行大量的验证,为后续SiC器件真正上车蓄力。2023年预计行业会进行洗牌,届时真正掌握核心技术、有能力的公司将会在市场中脱颖而出,生存下来。不过在整个SiC领域,无论谁胜出都将是国内SiC产业的福音。

三代半风向:您如何看待未来三到五年内第三代半导体行业的发展变化?

李斌:(1) 碳化硅基氮化镓射频器件被大量应用在5G宏基站、卫星通信、微波雷达、航空航天、电子对抗等国防军工领域,随着5G建设的逐步展开,氮化镓射频器件市场规模将有较快增长。

中国新基建、碳达峰、碳中和、欧盟CO2排放标准、燃油车退出机制等政策影响下,未来几年SiC市场将受益于新能源汽车:主驱逆变器、DC/DC转换器、车载充电器、充电桩等,光伏、风电逆变器等领域快速增长。

(2) 国际SiC产业加速垂直整合或者战略合作,并且竞争与协作共存,大厂提前锁定衬底产能。当前SiC产业正在加速进行垂直一体化整合,特别是对SiC衬底的争夺。罗姆、安森美等器件大厂都在向上游延伸,涉足材料领域。

另外,Wolfspeed、罗姆都与意法半导体达成了多年长期碳化硅晶圆供应协议。对于SiC这样性能优良、业界紧需,但又挑战颇多的材料而言,在竞争中合作,在合作中共赢,是产业快速向前发展的一大手段。

(3) 国内理性追赶,上下游紧密合作,共同推动国内碳化硅产业的发展。从阶段性指标看,作为国产企业,无论是衬底还是器件制造,与国外先进企业在技术上还是有差距。不过目前国内碳化硅产业的产业链已基本完善。未来上下游间将会建立战略协作关系,频繁互动,通力合作,快速推进碳化硅产业国产化的进程。

三代半风向:贵公司在新能源汽车方面有哪些进展?

李斌:2021年前半年6寸导电及半绝缘已研发成功,且2021年6寸衬底已实现了小批量的销售,公司的6寸半绝缘衬底已经在流片验证,6寸导电型的衬底也已计划在MOS线上流片验证,后续将进一步扩大产能,提升品质,迅速完成对市场的占有率提升。

此外,2021年烁科晶体已通过16949汽车行业国际标准认证的第二年年审,体系的加持可有效的为公司生产车规级的衬底产品保驾护航。

另一方面,烁科积极推动与下游器件乃至新能源车企的战略合作,共同推进碳化硅产品的车规验证。随着碳化硅技术在汽车应用端的逐步成熟,烁科的衬底材料也必将在汽车领域大放异彩。

三代半风向:您认为这将为第三代半导体产业面临的挑战有哪些?

李斌:技术产品成熟度仍有提升空间。三代半导体相关产品应该继续加强、加深在良品率及效率指标等方面的开发。例如三代半导体相关产品在减小有效体积的同时,需提高散热能力。另外,碳化硅器件应进一步降低正向压降以降低损耗。而氮化镓器件需要提升产品的稳定性和一致性等。

②行业存在“内卷”,产业链协作方面有所欠缺。做为三代半导体的相关企业要充分了解产业布局和市场需求的情况下有序扩产,避免资源浪费,更应该避免拆解核心技术团队、互相挖技术骨干等情况的出现,企业应该抱团取暖。优势企业通过兼并重组的方式整合创新资源,实现规模化发展和提升竞争力,避免重复建设和低水平扩张。

此外,下游要给予上游充分的验证机会,不能因为相关材料可通过进口购买到就不注重本土企业的扶持。三代半导体产业的发展是国家战略,同行业以及行业的上下游应该齐心协力,紧密互联,加速推动国内三代半导体产业的发展。

三代半风向:如果2023年车企爆发性采用SiC,您预判到时是否也会出现SiC荒?

李斌:目前国际方面,为了满足未来SiC功率器件的需求,Cree斥资10亿美元用于扩大碳化硅晶圆产能,此外,博世、昌盛电机、日本昭和电工、韩国SK集团等均宣布了SiC相关扩产计划以应对未来SiC功率器件的需求

国内方面,SiC相关企业针对未来需求也纷纷宣布了扩产计划并且部分企业已开始扩产。

总体来讲,根据汽车行业需求变化,国内外的SiC相关企业都在积极做产能扩产预判,以应对市场需求爆发性增长。因此,2023年车企爆发性采用SiC,仅有可能出现短时的SiC产能不足,但国内外SiC相关企业均在快速扩产,应该会在较短时间满足市场需求。

三代半风向:2022年,贵公司有哪些有哪些发展目标?

李斌:(1)资本运作目标:2022年烁科也计划引入战略投资,扩大融资,争取2023年上市,借助资本的力量把烁科的三代半导体事业做大做强。

(2)产业化目标:总投资达到 10 亿元,达到年产高纯晶片5万片N型晶片20万片的能力。

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(3)技术提升目标:继续提升6寸半绝缘及6寸导电衬底的各项技术指标,提升良品率,加快相关产品工程化转产业化的步伐。同时继续加大8寸导电衬底的研发力度,目前,烁科已实现了8寸导电衬底的“0”到“1”,接下来将向着“1”到“100”持续不懈的努力。

2022年烁科将继续积极推进技术革新,联合下游产业链,快速形成市场转化,推动公司及国内半导体行业快速发展。

三代半风向:接下来,贵公司会如何推动产业技术的发展?

李斌:新能源汽车、5G通信等应用市场需求变化为驱动,积极推动相关碳化硅衬底的技术革新及产能提升,在产品品质优化、良率提升、增大衬底尺寸、降本增效等方面推动产品技术的发展。

“2022展望”专题将陆续推出,将有更多第三代半导体领袖企业和行业专家分享他们的独特思考,敬请关注!

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