SiC市场格局如何?国内第三代半导体产业有何变化?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/03/23 13:44

美日欧主导SiC市场,国内产业开始由导入期向成长期过渡。

同第一代、第二代半导体产业链类似,衬底晶片/外延片制造、芯片设计、晶圆制造代工、 封测、芯片/器件构成了第三代半导体的产业链条。碳化硅厂商一般可以分为两种模式,一 是 IDM 模式,同时从事碳化硅衬底、外延、器件的制造,如 wolfspeed 等;二是参与产 业链部分环节,如天岳先进、II-VI 等。

SiC 衬底晶片经过外延生长、器件制造等环节,可制成应用于高功率电力电子、微波射频 等领域的 SiC 基功率器件和微波射频器件,下游主要应用于 5G 通讯、新能源汽车、轨道 交通、电力系统等领域。碳化硅衬底制备是产业链中技术难度最高的环节,所以 SiC 衬底 晶片是 SiC 产业的基础材料,也是 SiC 产业发展的核心。

目前碳化硅衬底市场由美日欧主导,美国全球独大。碳化硅是技术密集型行业,对研发人 员操作经验、资金投入有较高要求。国际巨头半导体公司研发早于国内公司数十年,提前 完成了技术积累工作,如美国拥有 CREE、II-VI、Dow Corning、Transphorm 等世界顶尖 企业,占有全球碳化硅 70%-80%产量。根据 Yole 数据,2021 年 Wolfspeed(CREE 全 资子公司)、 II-VI、Rohm(收购 SiCrystal)三家占据全球 89%市场份额。

天岳先进市占率迅速提升,发展迅速。受益于 5G、新能源等新兴产业技术水平、产业化 规模的提高,巨大应用空间推动上游第三代半导体快速发展。据 Yole 数据,2020 年上半 年,山东天岳占据全球导电型衬底 3%的市场份额,位于国内第二,相比前几年有所提升。

同时,公司在半绝缘型碳化硅衬底的市场占有率大幅提升,已进入行业第一梯队。由 2019 年的 18%上升至 2020 年的 30%,按销售额统计的市场份额均位列全球第三。

国内第三代半导体产业开始由“导入期”向“成长期”过渡。 1)产业链逐渐成型,产能不断增加。国内企业数量持续增加,产线加快建设,供应链开 始逐步成型,产业链自主可控能力增强。据 CASA Research 不完全统计,截至 2020 年 底,国内有超过 170 家从事第三代半导体电力电子和微波射频的企业,而 2018 年尚不足 100 家,形成了从上游材料的制备(衬底、外延)中游器件设计、制造、封测到下游的应 用,基本形成完整的产业链结构。

2)产线陆续开通,大晶圆逐渐成为主流。国内商业化 SiC 衬底目前以 4 英寸为主,逐步 向 6 英寸过渡,烁科晶体、天科合达、同光晶体、南砂晶圆等几大衬底生产商均在扩张 6 英寸衬底产能。据感知芯视界不完全统计,截至 2021 年底,国内至少已有 12 条 6 英寸 SiC 晶圆制造产线(包括中试线),另有约 15 条 SiC 生产线正在建设。2020 年底,GaN 射 频产线方面,目前有 5 条 4 英寸 GaN-on-SiC 生产线,约有 5 条 GaN 射频产线正在建 设,2021 年又有包括晶湛半导体、灿科半导体等 8 家生产商扩建产线,产线数急速上升。

3)产业链各环节产能增长,但供给仍然不足。据 CASA Research 数据,2020 年 SiC 导 电型衬底折算 4 英寸产能约 40 万片/年,SiC 半绝缘衬底折算 4 英寸产能约 18 万片/年。 2021 年底,国内厂商在衬底环节投资超 240 亿元,规划产能超 420 万片/年(折合 6 英寸), 但新能源汽车、PD 快充、5G 等下游应用市场增长超预期,国内现有厂商仅天岳先进、 天科合达、同光晶体、三安光电、中科钢研、中电科材料和世纪金光等产品可商业化量产, 供给无法满足市场需求,尤其是 SiC 电力电子和 GaN 射频存在较大缺口。这也导致我国 第三代半导体各环节国产化率较低,目前超过八成的产品依赖进口。