“從進口替代角度來講，今天國內碳化硅器件，特別是高端器件，大部分還是海外進口。”華潤微執行董事、總裁李虹日前做客《滬市匯·硬科硬客》時表示，這也給國內第三代半導體廠家提供了一個巨大的未來增量的空間。李虹認為，國內第三代半導體整個產業鏈上下游要開誠布公、通力合作，以倍于國際廠家的努力來縮短并趕超國際水平，進一步提升器件良率，降低綜合成本。

“可以預期未來一兩年碳化硅功率器件市場將有質的變化。”李虹認為，碳化硅市場目前正處于成長期，未來國內行業每年會以雙位數的增長率朝前推進。“中國碳化硅以及至氮化鎵的項目很多，但是真正能做好并最終實現產業化的，可能不會太多。”李虹表示，希望政策層面能夠積極地鼓勵第三代半導體加快發展，同時加大扶持和鼓勵頭部企業，讓頭部企業強強聯手，把中國第三代半導體真正地高質量地做起來。

大部分高端器件依賴進口 國內廠家增量空間巨大

第三代半導體材料是指以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）為代表的寬禁帶半導體材料，產業鏈主要劃分為襯底、外延、晶圓、封測四大部分。

據李虹介紹，華潤微電子作為專注于功率器件的IDM公司，在多年前就布局了第三代半導體產業。基于自身硅基器件設計、制造和銷售優勢，在國內建設了第一條6吋碳化硅半導體生產線，覆蓋從晶圓制造和成品封裝。目前6吋的SiC和GaN晶圓線均已穩定量產，如碳化硅JBS、碳化硅MOS能比肩國際先進水平，在消費、工業和汽車領域的較多標桿客戶批量出貨。

華潤微GaN功率產品也是屈指可數，是同時發展E-MODE和D-MODE技術路線的廠家之一。目前，D-MODE產品已經實現量產，各方面性能直接對標國際品牌；E-MODE產品正處于工程樣品階段，已經有頭部企業合作項目，預計2024年中能實現規模量產。

“從整個產業鏈來說，目前國內廠家在襯底、外延和封測部分進步快，但在晶圓制造方面，對標國際先進水平仍存在明顯的差距。”李虹坦承，國產化率最低的還是半導體制造設備，尤其是關鍵的外延爐、注入機、高溫退火和刻蝕設備等。

“從進口替代角度來講，今天國內碳化硅器件，特別是高端器件，大部分還是海外進口，這個我們必須承認。”李虹表示，但這也是給我們從事第三代半導體的廠家，不管是材料、設備、器件，提供了一個巨大的未來增量的空間。

李虹稱，碳化硅襯底和外延的國內頭部廠家從產量、質量上已經接近國際先進水平，未來基于規?；?、良率提升等成本進一步下降，將非常具有競爭力。SiC功率器件和模塊目前在除了主驅外的應用場景，國產產品已經在逐步替代，如OBC、充電樁、逆變器、工業電源等。

“但是最核心同時也是用量最大的汽車主驅應用方面，中國內實現量產的不多。“李虹認為，在一定時間內，國內廠家仍將圍繞車規級碳化硅功率器件和模塊開展研發和產品提升，是未來必爭的市場。

“我相信，國內的廠家很快也會進入國內新能源汽車的主驅系統里面去。”李虹稱。

產業鏈要共同努力提高性價比 提升良率和把器件盡量做小

第三代半導體由于不同于硅基材料的物理特性，使得制造難度大幅提升，比如晶型控制、單晶生長速率、柵氧生長、注入/刻蝕工藝難度等都是很大的挑戰，同時第三代半導體的材料的缺陷率也明顯高于硅基材料，對于制造過程中的缺陷控制也是業內在努力提升的重要方向。另外在封裝階段，圍繞碳化硅特性的新封裝材料和封裝工藝仍在摸索和攻關。除了制造端的難點，在設計端也是有很多難點要突破的，比如Trench MOS的自有專利結構設計等。

“目前功率器件部分，全球市場超過90%的份額仍掌握在國際大廠手中，較為先進的SiC Trench MOS工藝專利甚至包括一些平面的專利基本也都在國際大廠手中，且國際廠家市場應用比國內起步更早，產業鏈更成熟。”李虹強調，對于我國產業鏈來說，還有很多的問題需要去突破。

從技術角度來講，李虹指出，現在國內很多外延廠或者材料廠的關鍵設備，在缺陷密度方面，還有很大的提升的空間。而從器件角度看，李虹認為，三級氧化層的增長、缺陷密度、可靠性以及質量，也均有提升空間。

“我們中國其實不管是做氮化鎵，還是做碳化硅，綜合成本高，相對的競爭力、性能跟硅基比，還是有很大的差距的。”李虹表示，整個產業鏈”要共同努力，從設備端到襯底到外延，到器件到封裝，共同努力，才有可能把綜合成本降下來”。

“中國有著全球最大的應用市場，有著國家的大力支持和濃厚的創新氛圍，在第三代半導體產業鏈的各個領域里通過專業的領頭企業專注研發和技術創新，產業鏈上下游開誠布公、通力合作，以倍于國際廠家的努力來縮短并趕超國際水平。”李虹建議，SiC重點考慮如何降低缺陷率、提升整體良率和產品可靠性，滿足汽車電子嚴苛的應用要求；同時創新產品設計持續降低產品Rsp，提高性價比。

關于降低成本進而提高性價比，李虹表示要從兩個方面努力：“一方面進一步提升器件良率，另一方面把器件面積盡量做小。”“我們相信，整個第三代半導體還是會朝前發展。硅基的發展路徑，已經證明我們能夠克服各種技術挑戰。”李虹表示。

行業年增長率將為雙位數 華潤微必將成為頭部玩家之一

法國知名半導體咨詢機構Yole預計，到2028年，整個碳化硅市場規模將達89億美元，氮化鎵市場規模將達47億美元（功率+射頻）。

李虹認為，從應用場景以及市場規模來看，碳化硅走在了氮化鎵的前面。目前而言， SIC產品的市場比GaN產品的市場要大，因為碳化硅起步較早，同時因為特斯拉的領先應用而快速上量，且應用場景相對集中，成熟度較高，這也是更多的廠家發展SIC產品的原因。

而氮化鎵起步較碳化硅晚一些，但因其產品很高的性價比，也在較多的領域開始應用，特別是D-mode器件，因其可靠性較高，已開始在一些應用場景上量，從市場應用和市場推廣的角度看，氮化鎵已處于“井噴”的前夜，2024年國內的GaN器件市場很有可能突破10億。

李虹表示，碳化硅市場目前正處于成長期，近5年年復合增長率超過20%，主要基于一是碳化硅主要的應用市場如新能源汽車、充電樁、光伏、儲能等行業正處于快速發展期，二是碳化硅功率器件由于其高壓高溫高頻特性，在很多應用領域在逐步替代硅基產品的市場份額，比如空壓機、UPS、射頻電源等等。

“越來越多有一定技術能力的公司正在圍繞碳化硅功率器件特性設計下一代新產品，可以預期未來一兩年碳化硅功率器件市場將有質的變化。”李虹表示，尤其是未來三年碳化硅車型的滲透率會保持快速增長，“我認為到2025年應該能達到40%以上的滲透率”。

而GaN產品屬于新興的產品，目前市場上各家產品的定義還沒有形成統一的規格，廠家都會根據自己對應用的認知來定義自家的產品，通常不能夠直接替換，更多的是通過整體應用方案的方式來替換。李虹稱，隨著市場的規模化，以及客戶對供應鏈安全的要求，未來產品也會像傳統產品一樣，趨于標準化。例如，最先規?；瘧玫氖謾C快充市場，因為具有了較大的規模，后來的廠家就會跟隨先進的廠家，逐步形成相互替代的標準化產品，最終提供附加值高的廠家能勝出。

李虹預計，未來國內行業每年會以雙位數的增長率朝前推進。巨大市場前景使得“老玩家”之外，每年都有很多“新玩家”進場。數據顯示，近三年新成立的碳化硅相關的公司有514家，氮化鎵相關的公司有32家，競爭態勢激烈。

不過，與此同時，“中國碳化硅的項目，乃至氮化鎵的項目，真的是太多了，里面大大小小的都有。但是能夠最終產業化成功的，可能不會太多。”李虹稱，“其實建一個碳化硅的工廠也好，氮化鎵的工廠也好，一方面是要有大投資，另外一方面，有很多技術難題在里面。所以一個新成立的公司，其實是很難能夠長期持久地成功下去的。”

對于華潤微而言，李虹表示，公司對上游材料、自身的器件制造以及下游的市場應用端都有著長遠的規劃和布局，比如通過投資入股、收購兼并、產業協同等方式來完善和強化產業鏈。在碳化硅領域，投資入股上游材料廠家保證供應；在氮化鎵領域，通過和驅動芯片的廠家合作，實現合封產品，提高產品附加價值等。

“我們將持續保持在第三代半導體的資本投入，特別是產線能力的提升及產能規模的增長，適時啟動8吋第三代半導體產業基地建設，利用自身優勢在汽車電子產業鏈中發揮好關鍵作用。”李虹稱。

李虹表示，希望政策層面能夠大力地鼓勵國內發展集成電路產業，特別是利用現在中國巨大的市場，積極地鼓勵第三代半導體加快發展。“同時也希望扶持和鼓勵一些頭部企業，讓這些頭部企業強強聯手，一起把第三代半導體真正地高質量地做好。”

（來源：央廣網）