盤點國內第三代半導體廠商

汽車電子、5G技術、新能源汽車、軌道交通等產業(yè)的快速發(fā)展，提高了電子技術對高溫、高功率、高壓、高頻的器件需求，于是第三代半導體應運而生。第三代半導體主要包括碳化硅（SiC）、氮化鋁（AlN）、氮化鎵（GaN）、金剛石、氧化鋅（ZnO），其中，發(fā)展較為成熟的是SiC和GaN。

美、日、歐等各國對此進行了積極的戰(zhàn)略部署，英飛凌、羅姆、德儀半導體、意法半導體等國際廠商也紛紛開始在第三代半導體上有所動作，使得第三代半導體材料引發(fā)全球矚目，并成為半導體技術研究前沿和產業(yè)競爭焦點。加之，臺積電、世界先進、穩(wěn)懋、X-Fab、漢磊及環(huán)宇等一眾臺系代工廠參與到第三代半導體的發(fā)展，逐漸將第三代半導體推上了C位。

眾所周知，我國現在正在大力發(fā)展集成電路產業(yè)，第三代半導體作為下一代電子產品的重要材料和元件，自然也受到了重點關注。

政策分析

2015年5月，國務院印發(fā)了《中國制造2025》。其中，4次提到了以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體功率器件。

2018年7月，國內首個《第三代半導體電力電子技術路線圖》正式發(fā)布。路線圖主要從襯底/外延/器件、封裝/模塊、SiC應用、GaN應用等四個方面展開論述，提出了中國發(fā)展第三代半導體電力電子技術的路徑建議和對未來產業(yè)發(fā)展的預測。

到目前為止，國內已有四條4/6英寸SiC生產/中試線和三條GaN生產/中試線相繼投入使用，并在建多個與第三代半導體相關的研發(fā)中試平臺。國產化的單晶襯底、外延片所占市場份額不斷擴大，國產化的SiC二極管和Mosfet開始進入市場，國產GaN微波和射頻器件在國防和通訊領域發(fā)揮主導作用。

碳化硅

根據Yole于2018年發(fā)布的《功率碳化硅（SiC）材料、器件和應用-2018版》報告預測，到2023年SiC功率市場總值將超過14億美元，2017年至2023年的復合年增長率（CAGR）將達到29%。

從產業(yè)鏈角度看，碳化硅包括單晶襯底、外延片、器件設計、器件制造等環(huán)節(jié)，但目前全球碳化硅市場基本被在國外企業(yè)所壟斷。其中，尤以美國、歐洲、日本為大。美國居于領導地位，占有全球SiC產量的70%-80%；歐洲擁有完整的SiC襯底、外延、器件以及應用產業(yè)鏈；日本則是設備和模塊開發(fā)方面的絕對領先者。

那么國內碳化硅發(fā)展如何？

單晶襯底方面，國內襯底以4英寸為主，目前，已經開發(fā)出了6英寸導電性SiC襯底和高純半絕緣SiC襯底。據CASA數據，山東天岳、天科合達、河北同光、中科節(jié)能均已完成6英寸襯底的研發(fā)，中電科裝備研制出6英寸半絕緣襯底。

山東天岳

2017年，山東天岳自主開發(fā)了全新的高純半絕緣襯底材料，目前量產產品以4英寸為主，此外其4H導電型碳化硅襯底材料產品主要有2英寸、3英寸、4英寸及6英寸。山東天岳還獨立自主開發(fā)了6英寸N型碳化硅襯底材料。

2018年11月13日，天岳碳化硅材料項目開工活動在長沙瀏陽高新區(qū)舉行，該項目的落實標志著國內最大的第三代半導體碳化硅材料項目及成套工藝生產線正式開建。據悉，天岳碳化硅材料項目由山東天岳晶體材料有限公司開發(fā)建設，總投資30億元，項目分兩期建設，一期占地156畝，主要生產碳化硅導電襯底，預計年產值可達13億元；二期主要生產功能器件，包括電力器件封裝、模塊及裝置，新能源汽車及充電站裝置、軌道交通牽引變流器、太陽光伏逆變器等，預計年產值達50億-60億元，稅收可達5億-7億元。

天科合達

截止至2018年7月，,天科合達已研發(fā)出4項產品:4英寸碳化硅晶片生產(6英寸未量產,準備當中)；碳化硅單晶生長設備；碳化硅晶體切割、晶片加工及清晰返拋服務；碳化硅寶石晶體。

天科合達總經理楊健說:“現在,天科合達總共100多臺爐子,一年能產2萬片4寸導電碳化硅晶片。我們的產能離市場需求還有距離,我們現在的4個大客戶需求在20萬片。天科合達正在繼續(xù)擴充產能,計劃擴充3倍?！?/p>

2018年10月，天科合達在徐州經開區(qū)投資的碳化硅晶片項目正式簽約。

河北同光

河北同光主要產品包括4英寸和6英寸導電型、半絕緣碳化硅襯底，其中4英寸襯底已達到世界先進水平。

2017年10月，同光聯合清華大學、北京大學寬禁帶半導體研究中心、中國科學院半導體研究所、河北大學共同搭建了“第三代半導體材料檢測平臺”，推動了國內第三代半導體產業(yè)的發(fā)展。

中科節(jié)能

2017年7月，中科節(jié)能與青島萊西市、國宏中晶簽訂合作協議，投資建設碳化硅長晶生產線項目。該項目總投資10億元，項目分兩期建設，一期投資約5億元，預計2019年6月建成投產，建成后可年產5萬片4英寸N型碳化硅晶體襯底片和5千片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片；二期投資約5億元，建成后可年產5萬片6英寸N型碳化硅晶體襯底片和5千片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片。

Norstel

Norstel成立于2005年2月，是從硅晶圓片制造商Okmetic Oyj分離出來的企業(yè)。位于瑞典Norrk?ping 的工廠建成于2006年。Norstel采用用高溫化學氣相沉積(HTCVD)專利技術，生產高質量大尺寸的SiC襯底和外延片。

外延片方面，國內瀚天天成、東莞天域半導體、國民技術子公司國民天成均可供應4-6英寸外延片，中電科13所、55所亦均有內部供應的外延片生產部門。

瀚天天成

瀚天天成是國內一家專注于碳化硅外延晶片的中美合資高新技術企業(yè)。公司已經形成三英寸四英寸以及六英寸的完整碳化硅半導體外延晶片生產線，并滿足600V、1200V、1700V器件制作的需求。公司也是國內第一家提供商業(yè)化6英寸碳化硅外延片的供應商。

東莞天域

東莞市天域半導體科技有限公司（TYSiC)成立于2009年1月7日,是我國首家專業(yè)從事第三代半導體碳化硅外延片研發(fā)、生產和銷售的高新技術企業(yè)。目前公司已引進四臺世界一流的SiC-CVD及配套檢測設備，生長技術已達到國際先進水平。

2012年天域半導體已實現年產超2萬片3英寸、4英寸碳化硅外延晶片的產業(yè)化能力，目前可提供6英寸碳化硅外延晶片以及各種單極、雙極型SiC功率器件等產品。

國民技術

2017年8月15日，國民技術發(fā)布公告，公司全資子公司國民投資與成都邛崍市政府簽署投資協議書，擬以不少于80億元投建“國民天成化合物半導體生態(tài)產業(yè)園”，項目預計三年初具規(guī)模，五年實現產能。公司另擬通過國民投資出資5000萬元，與陳亞平技術團隊等合作設立成都國民天成化合物半導體有限公司，建設和運營6英寸第二代和第三代半導體集成電路外延片項目，項目首期投資4.5億元。

器件/模塊/IDM方面，我國在碳化硅器件設計方面有所欠缺，還沒有廠商涉及于此。但是在模塊、器件制造環(huán)節(jié)我國已出現了一批優(yōu)秀的企業(yè)，包括三安集成、海威華芯、泰科天潤、中車時代、世紀金光、芯光潤澤、深圳基本、國揚電子、士蘭微、揚杰科技、瞻芯電子、天津中環(huán)、江蘇華功、大連芯冠、聚力成半導體等。

三安集成

2018年12月，三安光電子公司廈門三安集成電路宣布推出6英寸SiC晶圓代工制程。商業(yè)版本的6英寸SiC晶圓制造技術的全部工藝鑒定試驗已完成并加入到三安集成電路的代工服務組合中。

泰科天潤

泰科天潤的基礎核心產品以碳化硅肖特基二極管為代表，產品包含各種封裝形式的碳化硅肖特基二極管、碳化硅MOSFET和碳化硅模塊等，其中600V/5A～50A、1200V/5A～50A和1700V/10A等系列的碳化硅肖特基二極管產品已投入批量生產。泰科天潤已建成國內第一條碳化硅器件生產線，SBD產品覆蓋600V-3300V的電壓范圍。

芯光潤澤

2012年，芯光潤澤通過引進海內外頂尖行業(yè)專家，組建碳化硅芯片科研技術團隊，并在第三代半導體方面與西交大、西電等院校成立聯合研發(fā)中心。2016年12月，芯光潤澤第三代半導體碳化硅功率模塊產業(yè)化項目正式開工建設。

2018年9月，廈門芯光潤澤國內首條碳化硅 IPM產線正式投產，標志著我國在碳化硅芯片這個戰(zhàn)略新興行業(yè)又實現了一次重要的突破。

世紀金光

世紀金光是一家致力于二代、三代半導體晶體材料、外延器件的研發(fā)、生產與銷售的高新技術企業(yè)。公司現主要產品為2-4英寸碳化硅單晶片，可滿足光電及微波和功率器件使用要求。

深圳基本

深圳基本半導體有限公司（BASiC Semiconductor Ltd.）是中國第三代半導體行業(yè)領軍企業(yè)，致力于碳化硅功率器件的研發(fā)與產業(yè)化。基本半導體整合海外創(chuàng)新技術與國內產業(yè)資源，對碳化硅器件的材料制備、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅動應用等各方面進行研發(fā)，覆蓋產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。基于獨有的3D SiCTM技術，基本半導體碳化硅功率器件性能達到國際先進水平，可廣泛應用于新能源發(fā)電、新能源汽車、軌道交通和智能電網等領域。

國揚電子

2016年，位于揚州市開發(fā)區(qū)的揚州國揚電子有限公司功率電子產業(yè)園項目，10月正式竣工投產。據了解，項目分三期實施，2014年投資約0.9億元，用于建設碳化硅模塊項目；2015—2016年投資約9.1億元，用于建設碳化硅材料、碳化硅模塊擴產及尺寸硅外延項目；2017—2018年投資約10億元，用于建設大尺寸硅外延擴產項目和射頻模塊項目。

揚杰科技

揚杰科技產品包括功率二極管、整流橋、肖特基二極管和mosfet。隨著4寸線擴產一倍以及6寸線產線2018年底滿產，總營收基于出貨量穩(wěn)步提升保持35%的增長速度。2015年3月，揚杰科技與西安電子科技大學簽約開展第三代半導體材料與器件的產業(yè)化應用研究工作；2015年4月，揚杰科技通過增資和股權轉讓方式取得國宇電子38.87%股權，與中國電子科技集團公司第五十五研究所在碳化硅芯片和模塊產品方面建立緊密合作關系。2015年7月，揚杰科技募資1.5億元用于碳化硅芯片、器件研發(fā)及產業(yè)化建設項目。

同時公司戰(zhàn)略布局8寸線IGBT芯片和IPM模塊業(yè)務等高利潤產品，多產品線協同發(fā)展助力公司提升在功率器件市場份額。

瞻芯電子

2018年5月，上海瞻芯電子稱，公司制造的第一片國產6英寸碳化硅（SiC）MOSFET晶圓正式面世。據介紹，上海瞻芯電子于2017年10月上旬完成工藝流程、器件和版圖設計，在10月至12月間完成初步工藝試驗，并且從2017年12月開始正式流片，2018年5月成功地在一條成熟量產的6英寸工藝生產線上完成碳化硅MOSFET的制造流程。晶圓級測試結果表明，各項電學參數達到預期，為進一步完成工藝和器件設計的優(yōu)化奠定了堅實基礎。

氮化鎵

據Yole預測，2016-2020年GaN射頻器件市場將擴大至目前的2倍，市場復合年增長率（CAGR）將達到4%；2020年末，市場規(guī)模將擴大至目前的2.5倍。2019-2020年，5G網絡的實施將接棒推動GaN市場增長。未來10年，GaN市場將有望超過30億美元。

在GaN的部分，有臺積電及世界先進提供GaN-on-Si的代工業(yè)務，穩(wěn)懋則專攻GaN-on-SiC領域瞄準5G基地臺的商機，X-Fab、漢磊及環(huán)宇也提供SiC及GaN的代工業(yè)務。隨著代工業(yè)務的帶動，第三代半導體材料的市場規(guī)模也將進一步擴大。

在GaN襯底方面，國內已經小批量生產2英寸襯底，具備4英寸襯底生產能力，并開發(fā)出6英寸襯底樣品。國內可提供相關產品的企業(yè)有：納維科技、中鎵半導體。

納維科技

蘇州納維依托中科院蘇州納米所而建。作為中國首家氮化鎵襯底晶片供應商， 團隊從氮化鎵單晶材料氣相生長的設備開始研發(fā)，逐步研發(fā)成功1英寸、2英寸、4英寸、6英寸氮化鎵單晶材料，實現了氮化鎵單晶材料生長的n型摻雜、補償摻雜，研制出高電導率的和半絕緣的氮化鎵單晶。

中鎵半導體

中鎵半導體采用MOCVD技術、激光剝離技術、HVPE技術相結合的方法，研發(fā)、生產產品包括：GaN半導體襯底材料，包括GaN襯底，GaN/Al?O?復合襯底，圖形化藍寶石襯底。

2018年2月初，東莞市中鎵半導體科技有限公司氮化鎵（GaN）襯底量產技術實現重大突破！國內首創(chuàng)4英寸GaN自支撐襯底的試量產。

外延環(huán)節(jié)國內主要的企業(yè)有蘇州晶湛、江西晶能、大連芯冠科技、中晶半導體、耐威科技投資的聚能晶源等。

蘇州晶湛

蘇州晶湛半導體有限公司致力于為微波射頻和電力電子器件應用領域提供高品質氮化鎵外延材料。2013年8月，晶湛開始在蘇州納米城建設國際先進的GaN外延材料生產線，可年產150mm氮化鎵外延片2萬片。

2014年底蘇州晶湛在全球首家發(fā)布其商品化8英寸硅基氮化鎵外延片產品，經有關下游客戶驗證，該材料具備全球領先的技術指標和卓越的性能，并填補了國內乃至世界氮化鎵產業(yè)的空白。

大連芯冠科技

大連芯冠科技有限公司是一家由海外歸國團隊創(chuàng)立的半導體高科技企業(yè)。開展以氮化鎵為代表的第三代半導體外延材料和電子器件的研發(fā)與產業(yè)化。

公司擁有國際先進的德國愛思強MOCVD外延爐及外延表征設備、6英寸化合物半導體芯片生產線、晶圓在片檢測系統(tǒng)、可靠性測試系統(tǒng)和應用開發(fā)系統(tǒng)。在電力電子領域，公司已實現6英寸650伏硅基氮化鎵外延片的量產，并發(fā)布了比肩世界先進水平的650伏硅基氮化鎵功率器件產品，主要應用于電源管理、太陽能逆變器、電動汽車及工業(yè)馬達驅動等領域。在微波射頻領域，公司已進行硅基氮化鎵外延材料的開發(fā)，射頻芯片的研發(fā)與產業(yè)化準備工作亦已展開，產品定位為10 GHz以下的射頻通訊和射頻能量市場。

中晶半導體

中晶半導體主要以HVPE設備等系列精密半導體設備制造技術為支撐，以GaN襯底為基礎，重點發(fā)展Mini/MicroLED外延、芯片技術，并向新型顯示模組方向延展；同時，中晶半導體將以GaN襯底材料技術為基礎，孵化VCSEL、電力電子器件、化合物半導體射頻器件、車燈封裝模組、激光器封裝模組等國際前沿技術，并進行全球產業(yè)布局。

聚能晶源

2018 年，耐威科技先后投資設立了聚能晶源、青島聚能創(chuàng)芯微電子有限公司，2018年12月聚能晶源成功研制了 8 英寸硅基氮化鎵（GaN-on-Si）外延晶圓。該型外延晶圓在實現了 650V/700V 高耐壓能力的同時，保持了外延材料的高晶體質量、高均勻性與高可靠性，可以完全滿足產業(yè)界中高壓功率電子器件的應用需求

器件/模塊/IDM方面，英諾賽科、華潤微、蘇州能訊、江蘇能華、士蘭微、江蘇華功半導體、三安集成、海威華芯均已進入布局。

英諾賽科

英諾賽科（珠海）科技有限公司是2015年12月由海歸團隊發(fā)起，并集合了數十名國內外精英聯合創(chuàng)辦的第三代半導體電力電子器件研發(fā)與生產的高科技企業(yè)。公司商業(yè)模式采用IDM 全產業(yè)鏈模式，致力于打造一個集研發(fā)、設計、外延生長、芯片制造、測試與失效分析為一體的第三代半導體生產平臺。

2017年11月英諾賽科的8英寸硅基氮化鎵生產線通線投產，成為國內首條實現量產的8英寸硅基氮化鎵生產線。

2018年年中，英諾賽科寬禁帶半導體項目在蘇州市吳江區(qū)舉行開工儀式。據悉，該項目總投資60億，占地368畝，建成后將成為世界一流的集研發(fā)、設計、外延生產、芯片制造、分裝測試等于一體的第三代半導體全產業(yè)鏈研發(fā)生產平臺，填補我國高端半導體器件的產業(yè)空白。

英諾賽科CEO孫在亨表示，目前，在氮化鎵的電子電力器件及射頻器件，尤其是硅基氮化鎵領域，我國還未能實現國產化。該項目的落地，就是要打破這樣的局面、填補我國高端半導體器件的產業(yè)空白。同時，該項目也是該領域全球首個大型量產基地，單月滿產可達6-8萬片，為5G移動通信、新能源汽車、高速列車、電子信息、航空航天、能源互聯網等產業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展和其他轉型升級行業(yè)提供先進、高效、節(jié)能和低成本的核心電子元器件。

華潤微

華潤微規(guī)劃建設的化合物半導體項目，判斷生產線主要是GaN工藝。該項目將分兩期實施，其中一期項目投資20億元，二期投資30億元。

2017年12月，華潤微電子對中航（重慶）微電子有限公司完成收購，擁有8英寸硅基氮化鎵生產線，國內首個8英寸600V/10A GaN功率器件產品，用于電源管理。

蘇州能訊

能訊半導體采用整合設計與制造（IDM）的模式，自主開發(fā)了氮化鎵材料生長、芯片設計、晶圓工藝、封裝測試、可靠性與應用電路技術。能訊半導體在江蘇昆山國家高新區(qū)建成了中國第一家氮化鎵（GaN）電子器件工廠，廠區(qū)占地55畝，累計投資10億元。完成了面向5G通信系統(tǒng)的技術與產品的積累，產品性能已通過國際一流通訊企業(yè)的測試與認證。目前已可以提供6英寸、8英寸硅基氮化鎵晶圓材料。

2018 EDICON China展會上，能訊半導體推出了780 Dual-Path封裝的大功率射頻功放管及各類解決方案，滿足基站客戶高頻、寬帶、高效的系統(tǒng)要求；尤其是效率高達60%的1.8GHz FDD Doherty 功放，領先同期主流LDMOS PA效率高達5% 以上。

江蘇能華

江蘇能華由國家“千人計劃”專家朱廷剛博士創(chuàng)辦，建設8條6英寸以上的外延片生產線和一條完整的功率器件工藝生產線，主要生產以氮化鎵為代表的復合半導體高性能晶圓及其功率器件、芯片和模塊。

2016年，江蘇能華參與了國家重點研發(fā)計劃戰(zhàn)略性先進電子材料重點專項，進行GaN基新型電力電子器件關鍵技術項目。

士蘭微

杭州士蘭微電子股份有限公司坐落于杭州高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)，是專業(yè)從事集成電路芯片設計以及半導體微電子相關產品生產的高新技術企業(yè)，公司現在的主要產品是集成電路和半導體產品。

2017年三季度士蘭微打通了一條6英寸的硅基氮化鎵功率器件中試線。打通之后士蘭微會進一步加強這方面的技術研發(fā)，公司預計在未來1-2年內會有產品突破，能夠有新產品盡快推到市場上。

2018年10月，杭州士蘭微電子股份有限公司廈門12英寸芯片生產線暨先進化合物半導體生產線正式開工。2017年12月，士蘭微電子與廈門市海滄區(qū)人民政府簽署了《戰(zhàn)略合作框架協議》。士蘭微電子公司與廈門半導體投資集團有限公司共同投資220億元人民幣，在廈門規(guī)劃建設兩條12英寸90～65nm的特色工藝芯片（功率半導體芯片及MEMS傳感器）生產線和一條4/6英寸兼容先進化合物半導體器件（第三代功率半導體、光通訊器件、高端LED芯片）生產線。

華功半導體

江蘇華功半導體有限公司成立于2016年5月，在第三代半導體行業(yè)擁有雄厚的專家資源、優(yōu)秀的人才隊伍、長期的技術積累和豐富的產業(yè)化經驗。

華功半導體的技術團隊以北京大學、中山大學以及合作的高校產業(yè)化企業(yè)為核心，從2012年開始合作推動硅基氮化鎵功率電子產業(yè)化，目前已攻克了相關材料與器件的產業(yè)化關鍵技術。

三安集成

2018年11月，據廈門晚報報道，經過4年多的建設，省、市重點項目三安集成電路（一期）基本完工，目前已小批量生產砷化鎵、氮化鎵和碳化硅產品，并陸續(xù)投用市場。新建的生產線將積極布局國產化品牌的5G射頻、光通訊等領域芯片，將在5G、無人駕駛及新能源汽車等領域。

截至2018年10月，三安集成電路（一期）累計完成固定資產投資24.1億元，擁有涵蓋GaAs、GaN、SiC芯片及外延的生產線，現有年產能9.6萬片/年，達產后可形成36萬片/年的產能規(guī)模。

海威華芯

海威華芯是國內首家提供六英吋砷化鎵/氮化鎵微波集成電路的純晶圓代工(FOUNDRY)服務公司。2016年7月國家隊國開基金1.52億元增資海威華芯，為半導體產業(yè)護航。海威華芯二股東四威電子為中電科29所旗下全資子公司，且海特高新已與29所簽署了《戰(zhàn)略合作意向書》，為公司軍用訂單奠定基礎。

公司在2017年年報中表示，海威華芯技術研發(fā)團隊的砷化鎵制程研發(fā)方面IPD和PPA25產線試生產階段良率達到預期水平，具備初步量產能力；氮化鎵成功突破6英寸GaN晶圓鍵合技術；芯片產品開發(fā)方面，通用芯片、定制芯片、數字電路等開發(fā)設計超過120余款，包括濾波器、功分器、開關矩陣、耦合器等產品。