第三代半导体产业将写入“十四五规划”?众厂商积极卡位

有外媒爆料称,知情人士表示中国正在为 2020 年到 2025 年的 “五年计划”中对第三代半导体给予广泛支持,中国第十四个五年计划草案中增加了一系列措施,加强半导体行业的研究,教育和融资。

“中国意识到,半导体是所有先进技术的基础,中国不能依靠美国的供应。面对美国对芯片的控制,中国的对策只能是继续推动自己的产业发展。”有分析师认为。

而第三代半导体技术由于目前仍未有一个国家能够完全控制这项技术,即使是美国的碳化硅巨头CREE也只未能做到。因此,未来中国公司可能会在第三代半导体技术上拥有更大的话语权。

国内外厂商争取卡位时间

全球范围内,半导体大厂纷纷布局,IDM厂商意法半导体购并NorstelAB以及法国Exagan、英飞凌收购Siltectra,以及日商ROHM收购SiCrystal等事件都颇受业界关注。

国内方面,不少厂商围绕第三代半导体材料争取卡位时间。

海特高新子公司海威华芯建立了国内第一条6英寸砷化镓/氮化镓半导体晶圆生产线。据称,其技术指标达到国外同行业先进水平,部分产品已经实现量产。赛微电子涉及第三代半导体业务,主要包括GaN(氮化镓)材料的生长与器件的设计。

三安光电在长沙设立子公司湖南三安从事碳化硅等化合物第三代半导体的研发及产业化项目,目前项目正处于建设阶段。聚灿光电目前产品涉及氮化镓的研发和生产,外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术,芯片的技术就是研发氮化镓芯片的制作技术。

今年8月,露笑科技投资100亿建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园。露笑科技与合肥市长丰县人民政府签署战略合作框架协议,包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计100亿元。

量产仍是最大挑战

目前,第三代半导体材料的比重仍然相当低。全球以硅为基础的半导体材料市场约4500亿美元,第三代半导体仅占10亿美元。

业内人士指出,量产端的困难仍是业界的最大挑战。

目前,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)较为成熟,并称为第三代半导体材料的双雄。氧化锌、金刚石、氮化铝等材料的研究则仍处于起步阶段。不过,即使是成熟度最高的碳化硅和氮化镓,也在量产环节面临诸多困难。

氮化镓的难度主要在于在晶格。当前,氮化镓发展瓶颈段仍在基板段,成本昂贵且供应量不足,主要是因为氮化镓长在硅上的晶格不匹配,困难度高。

对于碳化硅,长晶的源头晶种来源纯度要求高、取得困难,另外,长晶的时间相当长且长晶过程监测温度和制程的难度高。碳化硅长一根晶棒需时2周,成果可能仅3公分,也加大了量产的难度。

拓墣产业研究院认为,在化合物半导体领域,虽然中国厂商相比国际厂商仍有技术差距,但随着国家加大支持以及厂商的不断布局,技术差距将不断缩小。分析师强调,当前唯有真实掌握市场需求,厂商才有机会在竞争当中成长及获利。

来源:华强微电子,集邦咨询TrendForce