碳化硅襯底有諸多缺陷無法直接加工,需要在其上經(jīng)過外延工藝生長出特定單晶薄膜才能制作芯片晶圓,這層薄膜便是外延層。
外延處于產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié),有著非常關(guān)鍵的作用,一方面外延層的質(zhì)量會受到晶體和襯底加工質(zhì)量的影響,另一方面所有的器件基本上都需要在外延上實現(xiàn),外延的質(zhì)量對器件的性能和良率有著決定性的影響。
目前,全球碳化硅外延市場被Wolfspeed和昭和電工(Showa Denko)雙寡頭壟斷,兩者共占據(jù)了超90%的市場份額,國內(nèi)各廠商也在加快建設(shè)碳化硅外延生產(chǎn)線,下面就來盤點一下幾家企業(yè)的碳化硅外延產(chǎn)能情況。
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天域半導(dǎo)體
廣東天域半導(dǎo)體股份有限公司成立于2009年,是我國最早實現(xiàn)第三代半導(dǎo)體碳化硅外延片產(chǎn)業(yè)化的企業(yè),也是國內(nèi)第一家獲得汽車質(zhì)量認(rèn)證(IATF 16949)的碳化硅半導(dǎo)體材料企業(yè)。經(jīng)過十余年的技術(shù)積累沉淀,公司已發(fā)展成為全球碳化硅外延片的主要供應(yīng)商,在產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)和客戶器件良率等方面已達國際領(lǐng)先水平,是我國碳化硅領(lǐng)域少數(shù)具備國際競爭力的企業(yè)之一。
此前天域半導(dǎo)體表示,目前擁有4-6英寸碳化硅外延晶片的年產(chǎn)能為12萬片,另外8英寸碳化硅外延片項目已于2022年4月落地東莞;在建的還有碳化硅外延材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目,預(yù)計2025年竣工并投產(chǎn),2028年全面達產(chǎn)后產(chǎn)能100萬片/年。
2021年7月,天域半導(dǎo)體獲得了華為哈勃的天使輪融資;2022年6月,公司宣布完成第二輪和第三輪的戰(zhàn)略投資者的引入工作。其中,第二輪戰(zhàn)投為比亞迪、上汽尚頎等,第三輪戰(zhàn)投為海爾資本、晨道資本、東莞大中和申能欣銳等;2023年2月,天域半導(dǎo)體再獲一筆約12億人民幣融資,投資方包括海富產(chǎn)業(yè)基金管理的中國比利時基金、廣東粵科投、南昌產(chǎn)業(yè)投資集團、嘉元科技、招商資本、乾創(chuàng)資本等,天域半導(dǎo)體估值已達130億,堪稱超級獨角獸。
瀚天天成
瀚天天成電子科技(廈門)有限公司于2011年在廈門火炬高新區(qū)成立,是我國第一大碳化硅半導(dǎo)體純外延晶片生產(chǎn)商,也是國內(nèi)首家提供商業(yè)化6英寸碳化硅外延晶片的生產(chǎn)商,公司產(chǎn)品主要供應(yīng)新能源汽車、光伏等領(lǐng)域,終端客戶包括特斯拉、蔚來等頭部新能源汽車品牌。
瀚天天成外延片生產(chǎn)項目二期于22年3月竣工驗收,23年達產(chǎn)產(chǎn)能為20萬/年;三期于22年啟動建設(shè),預(yù)計2025達產(chǎn)后產(chǎn)能140萬片/年。
今年5月,瀚天天成宣布,完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 8 英寸碳化硅外延工藝的技術(shù)開發(fā),正式具備國產(chǎn) 8 英寸碳化硅外延片量產(chǎn)能力,并于近期簽署多項長期合約,包括價值超過 1.92 億美元(約合人民幣 13.91 億元)的 8 英寸碳化硅外延片長期合約,這項技術(shù)的突破,標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握商業(yè)化的 8 英寸碳化硅外延生長技術(shù),進一步推動碳化硅外延材料的國產(chǎn)化進程,極大提升了我國在碳化硅外延領(lǐng)域的國際地位。
中電化合物
中電化合物半導(dǎo)體有限公司于2019年11月正式成立,是由中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司旗下華大半導(dǎo)體有限公司主導(dǎo)投資的一家致力于開發(fā)、生產(chǎn)寬禁帶半導(dǎo)體材料的高科技企業(yè),主要聚焦在大尺寸、高性能的碳化硅材料和氮化鎵外延材料的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品可廣泛用于電動汽車、新能源、柔性電網(wǎng)、工業(yè)裝備、家用消費電子設(shè)備等眾多領(lǐng)域。
2019年,中電化合物第三代半導(dǎo)體項目落戶浙江寧波,規(guī)劃產(chǎn)能為7萬片6吋SiC同質(zhì)外延片生產(chǎn)線,和年產(chǎn)1萬片GaN外延片生產(chǎn)線;此前中電化合物表示,擴產(chǎn)項目計劃于今年9月完成廠房裝修并投產(chǎn),其碳化硅外延年產(chǎn)能達2萬片,未來3年或達8萬片。
今年6月,中電化合物與韓國Power Master公司簽署了長期供應(yīng)SiC材料的協(xié)議,包括8吋。
2023年10月31日,中電化合物順利完成客戶首批次8吋SiC外延片產(chǎn)品的交付,8吋相比6吋面積增加78%,可較大幅度降低碳化硅器件成本,為進一步推進碳化硅材料的降本增效提供有力支持,8吋外延產(chǎn)品的順利交付,標(biāo)志著中電化合物的外延產(chǎn)品邁上一個新的臺階,可為行業(yè)提供更為領(lǐng)先的技術(shù)支持,推動碳化硅行業(yè)更加快速發(fā)展。
普興電子
河北普興電子科技股份有限公司是中電科半導(dǎo)體材料有限公司控股的股份制公司,成立于2000年11月,是國家認(rèn)定的高新技術(shù)和集成電路生產(chǎn)企業(yè),致力于高性能半導(dǎo)體材料的外延研發(fā)和生產(chǎn),主要產(chǎn)品為各種規(guī)格型號的硅基外延片、氮化鎵和碳化硅外延片,可廣泛應(yīng)用于清潔能源、新能源汽車、航空航天、汽車、計算機、平板電腦、智能手機、家電等領(lǐng)域。
普興電子于2021年9月啟動外延材料產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)項目,總投資金額為16.7億元,其中一期項目總投資5億元,根據(jù)此前公告,普興電子的6英寸碳化硅外延片批量生產(chǎn)線年產(chǎn)能為6萬片。2022年11月,項目第一片硅外延和碳化硅外延正式出爐,后續(xù)將進行新品全尺寸檢測評估并向客戶提供驗證樣片。
普興電子一期項目投產(chǎn)后,將新購置各類外延生產(chǎn)及清洗檢驗設(shè)備共392臺(套),預(yù)計可達到年產(chǎn)300萬片8英寸硅外延片、36萬片6英寸碳化硅外延產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。
百識電子
南京百識電子科技有限公司成立于2019年,是一家第三代半導(dǎo)體外延代工服務(wù)商,致力于碳化硅及氮化鎵相關(guān)外延片的生產(chǎn),并針對高壓、高功率以及射頻微波等應(yīng)用市場提供碳化硅及氮化鎵外延代工服務(wù)。
2022年11月,百識電子二期項目簽約儀式在揚州市江都區(qū)政府會議中心舉行,總投資10億元,生產(chǎn)第三代半導(dǎo)體外延片,產(chǎn)品主要用于5G基站、電動車、雷達、快速充電器等。項目計劃分兩期建設(shè),一期投資約6億元,建成達產(chǎn)后產(chǎn)能為15萬片。
三安半導(dǎo)體
三安光電旗下湖南三安半導(dǎo)體有限責(zé)任公司半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化項目,主要從事碳化硅、硅基氮化鎵等第三代化合物半導(dǎo)體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,包括長晶—襯底制作—外延生長—芯片制備—封裝產(chǎn)業(yè)鏈,投資總額 160 億元(含土地使用權(quán)和流動資金),項目達產(chǎn)后,配套產(chǎn)能約36 萬片/年的生產(chǎn)能力,是國內(nèi)首條、全球第三條碳化硅垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈。
據(jù)了解,目前一期項目長晶、襯底、外延、芯片車間已全線正式批量生產(chǎn),月產(chǎn)能力2萬片。二期工程于2022年7月開始動工,預(yù)計2023年年底完成,全面達產(chǎn)后將實現(xiàn)50萬片6寸碳化硅晶圓的年產(chǎn)能。
2023年6月,三安光電與意法半導(dǎo)體聯(lián)合宣布,雙方擬出資32億美元(約合人民幣228億元)合資建造一座8英寸碳化硅外延、芯片代工廠,預(yù)計于2025年完成階段性建設(shè)并逐步投產(chǎn),2028年達產(chǎn),規(guī)劃達產(chǎn)后生產(chǎn)8吋碳化硅晶圓10000片/周。
華旭硅材
華旭硅材股份有限公司于2010年在中國臺灣成立,是臺灣國碩集團旗下碩禾電子的子公司,主要產(chǎn)品包括碳化硅、金剛石線、多晶硅原料等,2021年底,華旭硅材展開6吋碳化硅晶圓及外延片制程建設(shè),其目標(biāo)到2024年,碳化硅晶圓及外延片業(yè)務(wù)營收占比將由目前10%多提升至60%。
2023年9月,華旭硅材的碳化硅外延片產(chǎn)線已進入試量產(chǎn)及調(diào)整階段,預(yù)計于今年第四季度投入量產(chǎn),到2024年第一季度產(chǎn)能將達2.4萬片/年,此外,華旭硅材預(yù)計明年下半年將再增購一臺設(shè)備,期望在明年第四季將月產(chǎn)能倍增達到4000片(年產(chǎn)4.8萬片)。
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原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)):國內(nèi)碳化硅外延廠商產(chǎn)能情況及動態(tài)
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