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【材料/设备】产业链渐入佳境,厦门第三代半导体“蓄势待发”!

来源:化合物半导体市场    原作者:Rany    

无论从科技还是经济的角度,半导体产业有着无法替代的重大战略意义,属于国民经济的基础性支撑产业。而在国务院发布的《“十三五”国家科技创新规划》中,第三代半导体被列为国家面向2030年重大项目之一。

近年来全国各地均在加速布局发展第三代半导体,目前初步形成了以京津冀、长三角、珠三角、闽三角为主的几大重点发展区域。其中,身处闽三角腹地的厦门,产业基础扎实且发展迅速,已成为中国第三代半导体产业版图中的重要一极。

2019年,厦门市科技局启动“未来产业培育工程”,对十大未来产业进行抢先布局,第三代半导体就是其中之一。

事实上,厦门已布局第三代半导体多年。早在2011年,瀚天天成便在厦门火炬高新区成立,它是国内首家产业化3/4/6英寸SiC外延晶片生产商,2020年获华为哈勃投资入股。

目前,厦门市SiC功率电力电子已初步形成了涵盖外延、芯片、器件、组件和应用的产业链,拥有三安集成、瀚天天成、芯光润泽等代表性企业;而在GaN微波射频领域,已形成上中下游的初步产业化能力。

政策

表1:厦门第三代半导体相关支持政策

发展目标

形成国内极具集聚和辐射效应的研发、制造、品牌和运营基地,到2021年,力争实现产值200亿元。

发展优势

区位优势
凭借得天独厚的对台区位优势,厦门与台湾第三代半导体业界的合作交流广泛。厦门在市场、制造、资金等方面有优势,而台湾则具有人才、管理、技术等优势,两岸合作可以形成良好的产业互补。

科教优势
厦门大学拥有国家集成电路产教融合创新平台,该校电子学科也具有悠久的历史,是我国最早成立半导体学科的高校之一。同时,2018年教育部正式批复同意将厦门大学微电子学院列入国家示范性微电子学院筹建单位。在第三代半导体方面,厦门大学与三安光电共建了第三代半导体产教融合分平台,开展战略性、前瞻性、基础性、综合性科技创新,以及人才培养合作。

营商环境优势
《新华每日电讯》头版曾刊登过《厦门:构建一流营商环境助力“大招商招大商”》文章,在士兰微化合物半导体项目落户厦门海沧的过程中,从签订土地出让合同到拿到施工许可证,仅花了5天时间。

长期以来,厦门高度重视营商环境建设,从2015年起对标新加坡等先进经济体,参照世界银行评价标准体系,着力打造国际一流的营商环境。

以企业用电为例,去年以来,厦门企业办电成本持续降低。厦门在全国首推用电容量1250千伏安及以下中小微企业电力外线建设由政府财政全额出资政策,企业外线“零投资”,目前已有28家企业享受补贴700万元。

此外,厦门供电质量始终保持国内领先。2019年厦门城市供电可靠性在全国50个主要城市中排名第一,今年一季度厦门供电可靠率在国家电网公司排名第一,为厦门高能级招商引资、金砖创新合作提供了更加坚实可靠的保障。另据测算,按世界银行营商环境“获得电力”指标,厦门已跃升至相当于全球第9位。

营商环境日益优化,内资外资青睐厦门,一大批优质产业项目纷至沓来,为推动厦门实现高质量发展注入了新的强大活力。

LED产业优势
作为国家LED外延芯片及LED球泡灯等科技产业最重要的集聚地和辐射地之一的厦门,在发展第三代半导体上更具先天优势。

GaN是LED领域重要的外延材料,LED企业基于其自身对材料的理解,布局GaN/SiC等化合物半导体材料,可以说是近水楼台。此前,国家第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲在接受媒体采访时表示,三安光电、乾照光电、士兰明镓等LED龙头企业正加速往第三代半导体转型升级。

厦门发展第三代半导体产业,一方面可以丰富半导体产业的内涵和外延,另外一方面可以构建具有厦门特色的未来产业和自主知识产权,前瞻思维和战略眼光必将让厦门跻身我国第三代半导体产业的第一方阵和排头兵。

重点企业

三安光电
全球LED芯片龙头
国内化合物半导体IDM龙头

子公司厦门三安集成专业从事Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体(GaAs/GaN/SiC)等材料的研发制造,目前已形成微波射频、电力电子、光通信等三大技术平台,产品主要应用于照明、显示微波射频、激光通讯、功率器件等领域。

2014年三安集成在厦门率先建设国内第一条6吋化合物半导体民用产线。2016年与GCS合资设立厦门三安环宇专注于化合物射频PA代工,2017年公司HBT工艺通过重点客户产品认证,2018年三安集成宣布推出国内第一家6英寸SiC晶圆代工制程,且全部工艺鉴定试验已完成。

同时,三安光电还与华芯投资管理(大基金的唯一管理机构)等四方建立战略合作关系,大力支持该公司的发展以Ⅲ-V族化合物半导体为重点的集成电路业务。2019年,三安与美的集团合作成立第三代半导体联合实验室,将通过研发第三代半导体功率器件导入白色家电,凝聚双方的科研力量共同推动第三代半导体功率器件的创新发展。2020年与金龙汽车在厦门签署了战略合作框架协议,共同推进SiC功率器件在新能源客车电机控制器、辅驱控制器的样机试制以及批量应用。

三安集成长沙SiC制造基地下半年启动投产。着眼于2025年电动智能汽车爆发市场,其提前布局SiC产能,于湖南长沙投资建设千亩制造基地,一期工程已于2021年1月全面封顶,4月机台陆续进厂调试,下半年将启动投产,预计年产达40万片6吋SiC晶圆。长沙基地垂直整合了自衬底材料-外延生长-晶圆制造-到封装测试等环节,提高成本效益,缩短产品迭代周期,加速宽禁带半导体在电动智能汽车领域的普及。

瀚天天成
国内SiC外延片龙头

国内首家商业化3/4/6英寸SiC外延片供应商,2020年获华为哈勃投资入股。不仅承担了一项国家科技重大专项(02专项)项目和两项国家863课题项目,同时还与株洲中车时代电气股份有限公司建立合作,为其提供3300V SiC功率器件的外延片,极大提升动车组的整体性能和工作效率。

今年3月,瀚天天成联合电子科技大学、中科院、重庆伟特森等,突破了SiC材料深槽刻蚀填充的世界性难题,成功研发出具有优越填隙能力的SiC超结制造工艺。

芯光润泽
国内主要SiC智能功率模块(IPM)量产企业

专业从事SiC功率模块研发及制造产业化,依托自有已申请的多项包含电路设计,制造,封装等功率组件相关专利已筹建首批专业性SiC国家级实验室。

芯光润泽在航天航空、光伏、智能电网、轨道交通、新能源汽车、家电等相关应用领域,已经与行业巨头进行合作并成立相关模块公司。

士兰明镓
母公司士兰微是国内规模最大的集成电路IDM企业之一

由杭州士兰微与与厦门半导体投资集团有限公司共同投资成立,从事化合物半导体器件研发、制造,主要产品包括第三代化合物功率半导体器件、5G与射频相关模块、高端LED芯片产品。12月其承担的“硅基 GaN器件与集成电路工艺融合技术研究”课题已通过综合绩效评价。

延续其在硅基器件的发展思路—产线建设与研发并行,有望为其在第三代半导体的发展积累一些先发优势。此外,相较于难度更高的SiC衬底器件,公司先从硅基氮化镓切入,能够整合公司现有硅基器件的技术积累,技术难度相对较小,有利于快速实现产业化。

天恒芯
致力于SiC器件研发、制造

具备650V/1200V/1700V SiC肖特基二极管的能力。

封面图片来源:拍信网