最近,在小米快速充电头的助力下,氮化镓概念在资本市场上引起波澜,因为小米快充用的是氮化镓(GaN)功率器件,因此大家普遍关注的是第三代半导体材料之一的氮化镓。

而第三代半导体已经产业化应用的,除了氮化镓(GaN),还有碳化硅(SiC)。

以碳化硅为衬底材料,碳化硅基碳化硅、碳化硅基氮化镓,既可以满足功率器件要求,又可以做射频器件,一材两用,足以见得碳化硅材料在第三代半导体中的地位,而且产业化成熟,未来前景可期。

首先,对于第三代半导体材料,主要是区别于一代、二代而言,但基本上都是四族元素(碳、硅、锗)及其化合物:

第一代半导体材料以硅(Si)、锗(Ge)为代表;第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表;第三代半导体材料,目前各大厂商摩拳擦掌积极布局的,包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、金刚石(C)等。

同其他半导体产业一样,碳化硅产业也包括晶体材料制造(长晶、衬底)、外延片、晶圆制造、封装测试、器件、应用等几个环节。

不过从产业链参与企业看,产业前段的碳化硅晶体制造环节是技术含量最高的,但这个环节被美国科锐公司(Cree)掌控者,基本上控制了国际碳化硅单晶的市场价格和质量标准,占全球碳化硅单晶80%以上的市场份额。

但国产替代是趋势,露笑科技算是国内为数不多的想瓜分科锐公司市场的参与者。

2月20日晚间,露笑科技发布公告称,公司近期正在筹划非公开发行股票事项,募集资金主要用于投资碳化硅晶体材料和制备项目。

公告显示,露笑科技本次非公开发行的股票数量按照募集资金总额除以发行价格确定,且不超过本次发行前总股本的30%,即4.53亿股(含本数),最终发行数量以证监会核准的发行数量为准。

露笑科技表示,公司将继续专注第三代半导体晶体产业,拓展碳化硅(SiC)在5G GaN-on-SiCHEMT、SiCSBD、SiCMOSFET、SiCIGBT等元器件芯片方面的应用,初步拟定产品为4-6英寸半绝缘片以及4H晶体N型导电碳化硅衬底片及其他产品制品,具体项目预算和产品方案正在编制中。

露笑科技董秘李陈涛表示,公司在原有蓝宝石生产技术支持下成功研发碳化硅长晶设备,此次拟定增募资投向碳化硅晶体材料和制备项目,将以新技术、新产品发展公司战略新兴产业,为公司在5G通讯行业核心材料供货领域内打造更强的竞争力。

此外,2019年12月24日,露笑科技与中科钢研节能科技有限公司、国宏中宇科技发展有限公司签署了《半绝缘型碳化硅材料、装备研发与应用合作协议》。

1、请问贵公司对碳化硅项目行业未来是怎么判断的?

答:碳化硅是第三代半导体的核心材料之一,是未来新能源汽车PCU,高铁动铁电力驱动模组车载电源,智能电网,光伏逆变器,以及5G基站高频大功率射频芯片的基础材料之一。

碳化硅有着广阔的市场应用前景和巨大的市场容量,是行业公认的黄金赛道,因此公司将积极布局碳化硅等第三代半导体材料的研发和项目。

2、贵公司的碳化硅产品可以应用到5G上吗?

答:碳化硅对于5G的应用,将需要用到碳化硅氮化镓基HEMT片芯片,该芯片目前的技术路线是基于碳化硅基氮化镓外延片制造的。

公司规划产品中有GaNonSiC产品专门应用于5G射频领域产品,具体产品规划在论证中。

3、贵公司是蓝宝石行业的领先者,大家都知道,蓝宝石材料现在基本处于饱和状态,请问碳化硅材料的市场发展会步蓝宝石的老路吗?

答:我们认为碳化硅与蓝宝石有不同之处。

蓝宝石材料其下游应用市场主要为LED灯具光源、智能穿戴装备、光学窗口片等消费领域产品,市场比较窄、增量不多,属于存量博弈。

碳化硅材料下游应用主要为工业领域,市场无论存量还是增量远大于LED行业,碳化硅物质具有一般基片没有的独特性和替代性。

最关键的是从现有的长晶技术看生产难度和效率远远低于蓝宝石,而且相当长时间内,技术路线不会有太大改变,具有技术门槛高的要求。

这导致了碳化硅会在更长时间内保持供不应求的市场,并保持长时间的高毛利水平,而不像蓝宝石一样迅速下滑。

4、请问公司对碳化硅产品的市场是怎么看的?

答:对碳化硅衬底片市场的认识及预测,我们可以从两方面来看。

一是从材料固有性能看,导电型碳化硅衬底片主要用于功率半导体芯片的制作。

从上个世纪80年代开始,美国政府大力支持碳化硅材料行业科研与产业化的发展,目前世界一流衬底片供货商大部分在美国,如科锐、二六和道康宁。

因为碳化硅材料固有的优异材料性能,随着碳化硅材料制备技术的提升及成本的降低会对硅基功率芯片进行根本性的替代。

目前世界上几家行业领先的功率芯片制造企业都已经推出了碳化硅器件产品,且在加大力度投入新一代碳化硅器件产品的研发。

在2019年,多家国际领先的功率芯片制造企业都与国际碳化硅衬底片大厂签订了衬底片长期采购协议,按行业惯例每一个功率芯片企业如果计划能在此行业内立足至少需要年4到6万片产能,可见目前碳化硅衬底片市场发展迅速,而且在一段时间内衬底片产能将是供不应求的。

5、请问贵公司,华为之前投了山东天岳,请聊下公司目前的市场定位。

答:山东天岳目前是国内的碳化硅龙头公司之一。

市场是开放的,目前碳化硅处于供不应求的状态,仅山东天岳的产能不能满足市场的需求,我们有合作方也希望与国内外其它公司携手,共同把碳化硅市场做大,未来公司会拿出过硬的碳化硅产品供应国内外各大厂商。

6、请问贵公司为什么要同时做4英寸和6英寸碳化硅,国际主流难道不是6英寸片吗?

答:本公司是基于市场实际需求出发,目前国外下游客户已经开始过渡到6英寸制程上,但是国内还有很多4英寸线,6英寸线的技术并不是很成熟。

所以公司准备了4、6英寸两种不同尺寸的产品,但会以6英寸为主,后面会根据市场情况随时调整4、6英寸的产能。

7、公司对于氮化镓和碳化硅两种材料有什么看法?

答:目前公司在碳化硅领域与国内拥有领先碳化硅技术体系的公司中科钢研有深度合作,因此在此领域有一定的积累。

氮化镓长晶工艺完全不同于碳化硅技术,同时目前氮化镓单晶制备的成本远高于碳化硅单晶制备,氮化镓自支撑衬底片的产业化应用市场容量目前远小于碳化硅单晶衬底片。

目前市场上比较热门的是硅基氮化镓(GaN-on-Si)多用于消费电子领域的小功率开关电源,其市场与公司原有的业务主业有较大区别。

因此目前公司聚焦于在工业领域应用前景更明确市场预期更大的碳化硅半导体材料,也将和公司现有业务形成比较好的业务联动。

同时未来本公司的碳化硅单晶衬底可以做GaN-on-SiC碳化硅基氮化镓外延片,可应用于高端射频器件市场。

8、请问贵公司的碳化硅项目有什么优势?

答:碳化硅是功率型芯片生产必须基片材料之一。

公司在蓝宝石长晶设备开发和切、磨、研、抛深加工方面深耕十多年,是国家新兴战略项目,拥有衬底片的全套生产经验、技术和市场基础。

2019年开始在碳化硅领域与国内领先的央企碳化硅研发公司中科钢研等有深度合作,并在2019年研发成功碳化硅晶体设备,是中科钢研公司指定供应商,通过一年多小样机开发和实验验证,产品得到客户认可并签订了批量订单合同。

实际上,我们的长晶设备已经部分交付并长出合格晶体,晶体的切、磨、抛工艺已经开始进入产线论证,产品已经进入国际国内相关功率半导体和外延厂家测试。


追加内容

本文作者可以追加内容哦 !