《促进“芯”发展 走进科学城》系列活动第四期:崛起中的第三代半导体

2024-04-25


近日,由张江高科主办的《促进“芯”发展 走进科学城》系列活动第四期:“崛起中的第三代半导体”圆满举办。本次活动以第三代半导体主题,邀请集成电路产业上下游相关企业齐聚一堂,探寻第三代半导体现状及未来发展趋势。现场80余位企业高管及相关产业人士参与线下交流。



围绕第三代半导体的话题,由福州镓谷半导体有限公司副总经理王萍和广东芯聚能半导体有限公司总裁周晓阳先后对氮化镓、碳化硅的技术及市场趋势做了详细分析。


福州镓谷半导体有限公司副总经理 王萍


王萍先生从 “氮化镓的产业动态和未来发展以及外延对产业发展的影响”两个方面展开第三代半导体氮化镓的市场概况、产业动态、主要玩家以及未来发展方向等内容的分享。王萍先生分享过程中从多维度分析,详细阐述了外延对氮化镓的影响并给出了如何破局之法。


广东芯聚能半导体有限公司总裁 周晓阳


周晓阳先生从SiC的现状和前景、SiC器件在新能源汽车上的应用等方面,分享碳化硅主驱将成为中高档电动汽车的主流的主题报告,在SiC使用上从起初的几款车型到目前的几十种车型足以看出SiC技术正在促使新能源汽车的发展。周晓阳先生在论坛上给出了“新能源汽车中纯电的比例会增加、纯电中800V平台的比例会增加、800V平台会被碳化硅主驱主宰、碳化硅主驱将成为中高档电动汽车的主流(会很快)”等几个确定性大趋势。



以“崛起中的第三代半导体”为主题的产业圆桌对话环节,由IC咖啡联合创始人王欣宇先生主持,芯聚能半导体总裁周晓阳、镓谷半导体副总经理王萍、北方华创SiC领域经理刘潇、芯华睿半导体市场与投融资总监赵同月等嘉宾出席此环节并陆续发表了独特的个人看法。



IC咖啡联合创始人 王欣宇


王欣宇先生在集成电路领域深耕多年,今天担任本次论坛的主持人。他分别向参与论坛的嘉宾,从技术、市场、趋势等不同维度提出了不同的话题。如 :SiC器件在发展过程中有哪些机遇与挑战? 氮化镓外延片的技术难点在哪里?氮化镓应用领域哪些机会比较多? 从产业链角度,其他常见设备国内的发展情况如何?新能源汽车给化合物半导体带来的机遇和空间如何?


上海芯华睿半导体科技有限公司市场与投融资总监 赵同月


在谈到新能源汽车给化合物半导体带来的机遇和空间话题时;芯华睿半导体赵同月女士首先介绍了在汽车电子及半导体行业二十几年研发、销售,管理经验,曾任上汽英飞凌总经理的公司创始人王学合博士,核心团队以及目前公司在车规IGBT, SIC自研芯片,器件,模组的快速稳健的发展近况。

其次,分享了从她本人从汽车实体到投资人再回归到实体对行业的认知视角,新能源汽车作为被未来定义的智能终端,其电动化和智能化的进程,为具有特殊性能的第三代半导体,带来巨大创新机会。同时,新能源汽车极高的安全诉求和核心控制部件一旦失效带来的巨大召回成本,都对车规半导体的性能和质量提出了极高的要求。未来,随着纯电,混动驱动方式的不断演化,和不断下沉的细分市场格局,硅基IGBT仍然存在很长的红利期,国产替代机会留给那些具备敏锐市场嗅觉,精准产品定位,严守产品质量的企业。而电动汽车架构向高压过渡,成为宽禁带SIC半导体上车催化剂,一定是一个可以创造巨大价值的绝佳赛道。


广东芯聚能半导体有限公司总裁 周晓阳


在谈到碳化硅在新能源汽车上的应用时,芯聚能半导体总裁周晓阳先生介绍了碳化硅在新能源汽车上的应用趋势,也介绍了广东芯聚能半导体在碳化硅主驱模块领域所取得的成绩,并对当前产业过热提出自己的观点。


周总认为一下几点将成为未来几年的发展趋势,新能源汽车讲逐渐向纯电过度,纯电动汽车将逐渐向800V平台过度,800V平台的主驱正在很快向碳化硅过度。芯聚能半导体已经累计交付超13万块碳化硅主驱模块,稳居国产碳化硅主驱模块前两名。周总也谈到,国产碳化硅模块占据了超过中国市场的大半壁江山(不包括特斯拉),芯聚能和BYD半导体占据了2022,2023国产碳化硅模块的绝大部分市场份额。


周总个人认为碳化硅市场前景广阔,碳化硅产业非常有前途!碳化硅赛道已经过于拥挤,有人掉队,并购不可避免;碳化硅产业创业的时间窗口几近关闭(除非有新的技术创新或独门绝技)!


福州镓谷半导体有限公司副总经理 王萍


镓谷半导体副总经理王萍先生在谈到氮化镓应用的话题时,表示氮化镓(GaN)除了在功率半导体方面的应用之外,还在其他领域展现出潜力和应用:


1、光电子学和激光技术:氮化镓被用于制造高性能的光电子器件,如激光二极管(LD)和光电二极管(PD)。这些器件在通信、激光打印、光纤通信等领域有着广泛的应用。


2、无线通信和雷达系统:GaN技术可以用于制造高频、高功率的射频(RF)功率放大器,这对于无线通信、雷达系统等需要高性能射频器件的应用领域尤为重要。


3、紫外线LEDs:氮化镓还被用于制造紫外线LEDs,这些LEDs在消毒、固态照明和传感器等领域有广泛应用。


现场专业听众在问到GaN的良率问题时,王萍先生表示笼统的讲良率问题比较难概括,但是可以分产品线和制程阶段来讲。1、如果按照某些产品线,比如650V emode的HEMT器件,一些公司可以做到95%以上的良率,但是一些大电流、高功率的良率可能只有30%。2、如果按照制程阶段来分,比如外延材料端良率可以做到90%以上,但是晶圆端是比较难区分的。3、总的良率也是没有办法以乘积的形式体现的。


北京北方华创微电子装备有限公司SiC领域经理 刘潇


从装备的角度看siC发展,北方华创有哪些布局?从产业链角度,其他常见设备的国内发展情况如何?有哪些重要厂商?这一问题,北方华创刘潇女士表示,北方华创很早就布局了SiC赛道,目前面向化合物领域可提供二十余款设别,SiC领域包括SiC长晶炉、SiC外延、硅\金属\介质\SiC刻蚀机、SiO2\TEOS\BPSG\C膜类PECVD沉积设备,以及PVD设备,与国内头部客户全面合作,累计订单超2500台套。目前在国内市场的牵引下,国内竞品层出不穷,按领域划分,竞品数量在7-9家之间,国内设备厂商内卷、竞争激烈。


总体来看,国产设备在光刻机、离子注入机上仍与国外存在较大差距。


北方华创刘潇女士在谈到化合物在SiC和GaN到底谁更有优势?过去认为GaN器件在600V以下,目前看1200V也能做;GaN主要挑战是高可靠性和热稳定性,因为Si基上外延GaN晶格失配或热失配比SiC上大得多。高压下,GaN外延生长更厚,就面临热应力及多种缺陷,需要持续攻关。目前看SiC在800V 1200V及以上超高压领域,走的都更快一些。


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