第三代半导体芯片发展趋势( 二 )


“在企业发展初创期 , 肯定是采用代工模式投资门槛低 。但这个模式的前提是 , 为他们代工的企业 , 技术要稳定成熟 。”他续称 , 从目前第三代半导体的代工企业来看 , 其数据库和芯片技术还不如硅基市场成熟 , 仅有的少数几个代工厂还有技术问题亟待解决 , 所以即便有代工厂 , 但不同厂商之间的水准可能存在较大差距 。
因此从这个角度看 , 初创企业虽然采用代工模式可以减少投资额 , 但是也面临诸多限制条件 。所以事实上 , 目前国内的第三代半导体企业 , 多以采用IDM模式占主导 。但是假如等第三代半导体发展到硅基目前的成熟度来说 , 究竟是采用IDM还是代工 , 还很难下结论 。“有可能代工模式更先进、专业分工带来更高效率 。”沈波指出 。
【第三代半导体芯片发展趋势】集邦咨询化合物半导体分析师龚瑞骄则向采访人员分析 , 两种材料具体来看会有所不同 。目前碳化硅产业在加速垂直整合 , 如英飞凌、罗姆等厂商都在向上游延伸 , 涉及到材料领域 , 特别是对碳化硅衬底的争夺 。“我认为主要是基于两点原因:碳化硅衬底的高产品附加值;其衬底的技术制程非常复杂、晶体生长非常缓慢 , 成为碳化硅晶圆产能的关键制约点 。未来我们认为取得一个碳化硅衬底的资源也会成为进入下一代电动车功率器件的入场门票 。”
而氮化镓产业还是IDM和垂直分工并存 。“IDM中 , 除了英诺赛科等极少数初创企业 , 都是以传统功率半导体大厂为主 , 会更多考量产品成本等因素;而Fabless(芯片设计类公司)则基本都是初创企业 , 目前已成为行业发展的关键推动力 。”
“从整体供应链环节分析 , 核心环节还是在衬底 , 外延部分正在被衬底以及下游厂商加速渗透 , 器件环节也有一定壁垒 。”龚瑞骄表示 , 其中衬底部分的价值占比几乎达到晶圆中的一半 , 这其中有很大竞争壁垒 , “现在主流的衬底厂基本都是自己制造设备 , 然后结合自身对工艺的理解去做生产 , 因此也存在供应链壁垒 , 目前要稳定量产衬底并不容易 。”
8英寸量产摇摆
回顾国内 , 从近期各地政府发布的科技相关发展规划中 , 包括广东、安徽等省份都不约而同提到了将第三代半导体材料、工艺、器件等列为研发重点 , 相关产业公司也在近些年间有相关工厂落地 。
不过需要注意到当前各地积极建设产能的时点问题 。沈波提示到 , 在国家发改委的窗口指导下 , 长远来看第三代半导体功率电子产业建设不会像太阳能电池和LED产业那样出现产能过剩问题;但中短期来看 , 倘若目前各地计划的产线全部量产 , 没有控制 , 则可能会面临阶段性产能过剩 。
龚瑞骄也向采访人员指出 , 国内对于第三代半导体衬底材料正处在多点开花布局状态 , 据统计 , 2020年整个宽禁带半导体的投资规模达到709亿 , 比上一年翻了一倍多 。“目前国内很多衬底布局多集中在二三线城市 , 但整个产业的人才有限、通线达产率不高 , 可能存在一定未来产能过剩的风险 。因此我认为需要政府进行一定干预 , 这也需要整个产业界上下游共同协同推动良性发展 。”
作为高价值链的产业环节 , 对衬底部分的投入进程备受关注 , 而当下选择的投产尺寸就显得较为重要 。
沈波指出 , 目前在碳化硅方面 , 我们国家从技术到装备 , 除个别地方外 , 已经基本掌握 , 只是技术水平和产业水平还有较大差距 , 比如在8英寸衬底的研发上国内还没有那么快 。虽然国际龙头公司Wolfspeed早已做出相关产品 , 但并未导入大规模量产 。这是因为市场还没出现对8英寸碳化硅衬底晶圆的巨大需求 。