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第三代半导体材料:国内企业全产业链布局国产化替代加速

发布时间:2020-09-23相关聚合阅读:

原标题:第三代半导体材料:国内企业全产业链布局 国产化替代加速

作者:鲁臻

近日,据国家新材料产业发展专家咨询委员会委员介绍,国家2030计划和“十四五”国家研发计划已明确第三代半导体是重要发展方向。

与第一、二代半导体材料相比,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更高的抗辐射能力、更大的电子饱和漂移速率等特性,可以实现更好的电子浓度和运动控制,特别是在苛刻条件下备受青睐,在5G、新能源汽车、消费电子、新一代显示、航空航天等领域有重要应用。

资料来源:锐观网、国海证券研究所

资料显示,相对于传统的硅材料,SiC的禁带宽度是硅的3倍;导热率为硅的4-5倍;击穿电压为硅的8倍;电子饱和漂移速率为硅的2倍,因此,碳化硅更适用于制造耐高温、耐高压,耐大电流的高频大功率器件。

产业格局:美欧日三足鼎立 国内企业有望实现弯道超车

从产业发展格局来看,全球SiC的产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立的态势。美国的科锐、德国的英飞凌、日本的罗姆这三家公司占据了全球SiC市场约70%的份额,其中科锐、罗姆实现了从SiC衬底、外延、设计、器件及模块制造的全产业链布局。

根据Omdia《2020年SiC和GaN功率半导体报告》,到2020年底,全球SiC和GaN功率半导体的销售收入预计将从2018年的5.71亿美元增至8.54亿美元。未来十年的将保持年均两位数增速,到2029年或将超过50亿美元。

资料显示,目前国内厂商正在布局第三代半导体的设备、衬底、外延和器件全产业链环节,包括难度最大的衬底长晶环节,自动化程度较高的外延环节和应用于下游市场的器件环节。如露笑科技发布2020年度非公开发行股票预案,拟募集资金总额不超过10亿元,用于“新建碳化硅衬底片产业化项目”、“碳化硅研发中心项目”等;耐威科技公告称,拟投资设立全资子公司聚能海芯,以此作为项目公司,组织资源投资建设自主氮化镓微波及功率器件生产线。

国海证券研报认为,第三代半导体工艺产线对设备要求相对较低,国内企业和国外龙头差距相较于第一、二代半导体较小,国内公司存在弯道超车机会。第三代半导体市场空间广阔。一方面,第三代半导体下游应用切中了“新基建”中5G基站、特高压、新能源充电桩、城际高铁交主要领域,另一方面,第三代半导体产品主要使用成熟制程工艺,在美国持续升级对我国半导体产业技术封锁的大环境中,第三代半导体有望成为我国半导体产业突围先锋,相关产业链上下游企业将充分受益。

“政策+资金”扶持 半导体材料国产化替代加速

实际上,第三代半导体被认为是具有重大影响的战略技术,其技术及应用的突破成为全球半导体产业新的战略高地,各国政府纷纷加紧在第三代半导体领域的部署。

据了解,美国从2014年初,就成立了“下一代功率电子技术国家制造业创新中心”,期望通过加强第三代半导体技术的研发和产业化,使美国占领下一代功率电子产业市场。

日本建立了“下一代功率半导体封装技术开发联盟”,由大阪大学牵头,协同罗姆、三菱电机、松下电器等18家从事SiC和GaN材料、器件以及应用技术开发及产业化的企业、大学和研究中心,共同开发适应SiC和GaN等下一代功率半导体特点的先进封装技术。

欧洲启动了产学研项目“LASTP OWER”,由意法半导体公司牵头,协同来自意大利、德国、法国、瑞典、希腊和波兰等六个欧洲国家的私营企业、大学和公共研究中心,联合攻关SiC和GaN的关键技术。

而我国也在“中国制造2025”计划中明确提出要大力发展第三代半导体产业。2015年5月,中国建立第三代半导体材料及应用联合创新基地,抢占第三代半导体战略新高地;国家科技部、工信部、北京市科委牵头成立第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA),推动我国第三代半导体材料及器件研发和相关产业发展。

近日,有消息人士透露,为加大扶持集成电路装备和材料业发展,上海市近期将制定出台专项扶持政策,简称“珠链计划”,重点支持6家本地集成电路装备和材料企业,分别为:中微半导体设备(上海)股份有限公司、盛美半导体设备(上海)有限公司、安集微电子科技(上海)股份有限公司、上海万业企业股份有限公司、上海新昇半导体科技有限公司、上海至纯洁净系统科技股份有限公司。

除了政策扶持外,在资金扶持上,“国家集成电路产业投资基金”二期注册资本达 2041.5亿元,将重点扶持半导体装备及材料领域,有望加速推动半导体材料的国产化进程。

附:45家涉足第三代半导体的A股上市公司(财务数据为2020年中报数据):

制表:金融界上市公司研究院 数据来源:巨灵财经

来源:金融界上市公司研究院