第三代半导体:我国厚积薄发,未来可期

GaN世界 · 2021-12-31

来源:半导体在线、科技伊甸园

第三代半导体助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。第三代半导体材料和技术对于建成可循环的高效、高可靠性的能源网络起到至关重要的作用,可助力实现光伏、风电(电能生产),直流特高压输电(电能传输),新能源汽车、工业电源、机车牵引、消费电源(电能使用)等领域的电能高效转换,推动能源绿色低碳发展。在政策导向方面,国家多项新政策的出台,大大助力了第三代半导体材料产业的发展。

近年来,国务院及工信部、科技部等多部门出台了一系列扶持第三代半导体材料产业发展的利好政策。2016 年, 国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》,启动了一批面向 2030 年的重大项目,其中第三代半导体被列为国家科技创新 2030 重大项目中的“重点新材料研发及应用“重要方向之一。2017 年 2 月, 国家新材料产业发展专家咨询委员会成立,作为战略性新兴产业和实现节能减排的重要抓手,第三代半导体技术和产业受到了中央政府、各级地方政府和企业的重视。

与此同时,多地区也已下发相关政策,大力扶持第三代半导体材料产业快速发展。随着国务院及工信部、科技部等多部门出台了一系列扶持第三代半导体材料发展的利好政策,我国各地方政府机构为促进地方第三代半导体材料产业快速而有序的发展,也相继出台相关政策,政策内容涉及集群培育、 科研奖励、人才培育、项目招商、生产激励等多个方面,地区包括深圳、北京、长沙、浙江、成都和 广州等地。预计未来 2~3 年,国内第三代半导体产业将形成几个集聚区,分别是京津冀、长三角、珠三角和闽三角,注重第三代半导体产业对当地经济结构调整、产业转型升级的促进作用,政策的超前部署将促进第三代半导体产业呈 现迅猛发展势头。

国家 2030 计划和“十四五”国家研发计划都已经明确,第三代半导体是重要发展方向,现在到了动议讨论实施方案的阶段。第三代半导体材料具有高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射等特性,可以实现更好电子浓度和运动控制,特别是在苛刻条件下备受青睐,在 5G、新能源汽车、消费电子、新一代显示、航空航天等领域有重要应用。

国家布局“新基建”,第三代半导体是关键核心器件。早在 2018 年底召开的中央经济工作会议上就明确了 5G、人工智能、工业互联网、物联网等“新型基础设施建设”的定位,随后“加强新一代信息基础设施建设”被纳入 2019 年政府工作报告。2020 年,在国务院常务会议、中央全面深化改革委员会第十二次会议等重要会议上多次提出推进新型基础设施建设,我国新型基础设施建设进入高层布局。以 SiC 和 GaN 第三代半导体材料为基础制备的电子器件是支撑“新基建”建设的关键核心器件。

1.1. 三安光电(600703):化合物半导体业务进入收获期、盈利能力迅速提升

化合物半导体业务已经进入收获期,盈利能力提升显着。在盈利能力方面,2021Q1-3,厦门三安集成毛利率 36.22%,同比增长 16.48pct,净利率为 28.20% 同比增长 16.25pct;泉州三安半导体毛利率 25.22%,净利率为 28.05% 双双实现同比扭亏为盈。这体现出公司在产品结构优化方面已经取得了突破性进展,公司在碳化硅、射频等集成电路领域的重点布局价值已经充分展现。今年九月公司已发布第四期员工持股计划,有助于激励员工帮助公司抓住关键机遇。同时也展示了公司对未来发展的强烈信心。公司今年在化合物第三代半导体的扩产节奏显着加快,对下游市场实现多点突破。公司在射频领域的产能布局、市场开拓进展顺利,已推出在滤波器领域具有关键价值的四工器产品,这标志着三安集成在滤波器领域走到行业前沿,未来公司的成长逻辑清晰。

碳化硅下游市场多点突破,长沙工厂计划月产三万片。公司今年上半年在碳化硅二极管业务领域新开拓客户 518 家,出货客户超过 180 家,超过 60 种产品已进入量产阶段,在服务器电源、通信电源、光伏逆变器、充电桩、车载充电机、家电等细分应用市场标杆客户实现稳定供货,借助在欧美日韩等国家和地区的技术和销售布局,已与国际标杆客户实现战略合作,海外市场已有所突破。碳化硅二极管已有 2 款产品通过车载认证并送样行业标杆客户,处于小批量生产阶段。碳化硅 MOSFET 工业级产品已送样客户验证,车规级产品正配合多家车企做流片设计及测试。在硅基氮化镓产品方面,完成约 60 家客户工程送样及系统验证,24 家进入量产。三安长沙项目已于 6 月点火,计划月产三万片 6寸碳化硅晶圆,该项目致力于全产业链的垂直整合,实现从原材料到器件封装的全面把控,将在产品可靠性、一致性和交付期等方面具有更显着的竞争优势。

射频业务进展顺利,实现滤波器关键产品突破。公司的砷化镓射频扩产设备在上半年已逐步到位,产能达到 8000 片/月,出货产品全面覆盖 2G-5G 手机 PA、WIFI 等应用领域,国内外客户累计近 100 家,已成为国内领先射频设计公司的主力供应商。滤波器 SAW 和TC-SAW 产品已开拓客户 41 家,其中 17 家为国内手机和通信模块主要客户,产品已成功导入手机模块产业供应链。今年上半年公司推出可量产的小尺寸 Band 1+Band 3 四工器,实现 Band 1 TX 与 Band 3 RX 之间的高隔离,同时达到国际一流水平的低插损值,温漂系数可以达到-20ppm/℃或更低。该四工器的发布标志着三安集成在滤波器领域走到行业前沿,成为国内首个能全套提供 Phase V NR 架构所需四工器和双工器产品的企业。

2021Q1-3,公司实现营业收入 95.32 亿元,同比+61.54%;实现归母净利润 12.86 亿元,同比+37.04%。

1.2. 闻泰科技(600745):持续高质量研发,新型化合物半导体迎来广阔空间

积极布局第三代半导体,氮化镓已通过车规认证测试并实现量产。安世半导体在行业推出领先性能的第三代半导体氮化镓功率器件 (GaN FET),特别是在插电式混合动力汽车或纯电动汽车中,氮化镓技术是其使用的牵引逆变器的首选技术。目前公司的 650V 氮化镓(GaN)技术,已经通过车规级测试,2021 年开始交付给汽车客户。SiC 产品目前已经交付了第一批晶圆和样品。目前氮化镓已推出硅基氮化镓功率器件(GaN FET),已通过车规认证测试并实现量产,碳化硅技术研发也进展顺利,碳化硅二极管产品已经出样。

2021 年 3 月,安世宣布与联合汽车电子(UAES)就氮化镓半导体达成全面合作伙伴关系,将共同开发使用 GaN 技术的电动汽车电源系统解决方案,打造基于 GaN 工艺的联合实验室。

经营整合的协同效应推动安世集团进入了发展的历史新阶段。在产品普遍涨价的背景下公司加大研发优化产品结构,加强高毛利率产品包括逻辑、模拟、功率 Mos 等的产能和料号扩充,目前 100V 以上的 MOSFET 料耗已经超过 100 种,进一步弱化了价格因素对公司业务的影响,保障长期增长的基础。

2021年Q1-3,营收 386.46 亿元,同比+0.8%,归母净利 20.41 亿元,同比-9.64%。

1.3. 斯达半导(603290):加码布局碳化硅功率芯片,加速国产替代提升核心竞争力

斯达半导大力发展车规级功率器件。2021 年 8 月公司宣布投资 5 亿元在 SiC 芯片研发及产业化项目;2021 年 3 月公司宣布投资 20 亿元与高压特色工艺功率芯片和 SiC 芯片研发及产业化项目。

斯达半导近期多次加码布局碳化硅功率芯片。斯达微电子目前在 600V/650V、1200V、1700V 等中低压 IGBT 芯片已经实现国产化。拟采用先进技术和设备,实施 SiC 芯片研发及产业化项目,产品由企业自主研发,各项指标均达到国外同类产品技术要求,部分指标优于进口产品。

公司用于新能源汽车的车规级 SiC 模块获得国内外多家着名车企和 Tier1 客户的项目定点,将对公司 2022 -2022 年车规级 SiC 模块销售增长提供推动力。

2021年Q1-3,营收 11.97 亿元,同比+79.11%,归母净利 2.67 亿元,同比+98.71%。

1.4. 华润微(688396):旗下国内首条 6 英寸商用 SiC 晶圆生产线量产

旗下国内首条 6 英寸商用 SiC 晶圆生产线量产,充分利用 IDM 模式优势和在功率器件领域雄厚的技术积累开展 SiC 功率器件研发,向市场发布第一代 SiC 工业级肖特基二极管(1200V、650V)系列产品,国内首条 6 英寸商用 SiC 晶圆生产线正式量产。公司中低压功率 SGTMOSFET 产品实现关键核心技术突破,器件性能达到对标产品的国际先进水平。公司完成光电高压可控硅成品平台研发,推出过零触发和随机相位触发等多颗产品。MEMS 硅麦克风工艺平台从 6 英寸升级到 8 英寸,首颗代表产品参数达标。

积极布局和拓展碳化硅业务及供应链,公司通过华润微电子控股有限公司与国内领先的碳化硅外延晶片企业-瀚天天成电子科技(厦门)有限公司达成《增资扩股协议》,增资后公司持有瀚天天成 3.2418%的股权,通过资本合作和业务合作积极带动 SiC 业务的发展和布局。

2021年Q1-3,营收 69.28 亿元,同比+41.7%,归母净利 16.84 亿元,同比+145.2%。

1.5. 立昂微(605358):GaN 芯片产能爬坡,规模化生产正当时

杭州立昂东芯是专业从事砷化镓/氮化镓微波射频芯片研发与制造的公司,在国内较早建成了商业化射频芯片生产线,目前客户群已经具备,技术已经突破,正处于产能和销量爬升的阶段。

投资子公司,布局年产 36 万片 6 英寸砷化镓/氮化镓微波射频集成电路芯片。2021.1 月立昂微子公司立昂东芯项目总投资约 43 亿元,其中设备投资 36.05 亿,土地及生产、动力、环境等各类厂房投资 3.8 亿, 流动资金和其他配套投资 3.15 亿。建成后预计年产 36万片 6 英寸砷化镓/氮化镓微波射频集成电路芯片。其中包括年产 18 万片砷化镓 HBT 和pHEMT 芯片,年产 12 万片垂直腔面发射激光器 VCSEL 芯片,年产 6 万片氮化镓 HEMT芯片。该项目由海宁公司在五年内分阶段实施,其中第一阶段工程 18 万片/年,第二阶段工程 18 万片/ 年。

2021年Q1-3,营收 17.53 亿元,同比+69.76%,归母净利 4.04 亿元,同比+119.67%。

1.6. 士兰微(600460):GaN 研发持续推进,SiC 中试线实现通线

产品线不断丰富,IGBT 产品营收再创新高。公司建立了可持续发展的产品和技术研发体系,其中包括以 IGBT 等为代表的功率半导体产品。在工艺技术平台研发方面,公司依托于已稳定运行的 5、6、8 英寸芯片生产线和正在建设的 12 英寸芯片生产线和先进化合物芯片生产线,建立了新产品和新工艺技术研发团队,完成了国内领先的超薄片槽栅 IGBT工艺研发。2020 年,基于公司自主研发的 V 代 IGBT 和 FRD 芯片的电动汽车主电机驱动模块,已通过部分客户测试并开始小批量供货。2020 年,公司 IGBT 产品(包括器件和PIM 模块)营业收入突破 2.6 亿元,较上年同期增长 60%以上。

GaN 研发持续推进,SiC 中试线实现通线:2021 年上半年,公司硅基 GaN 化合物功率半导体器件的研发在持续推进中,公司 SiC 功率器件的中试线已在二季度实现通线。未来士兰微将在化合物功率半导体器件的研发上继续加大投入,尽快推出硅基 GaN 功率器件以及完整的应用系统;同时加快 SiC MOSFET 功率器件的研发,尽快推出自产芯片的车用SiC 功率模块。

士兰微 2021年Q1-3 营业收入 52.22 亿元,同比增长 76.18%;归母净利润创历史新高达 7.23亿元,同比增加 1543.39%,营业利润和利润总额均扭亏为盈。

1.7. 新洁能(605111):开发第三代半导体功率器件平台,车用 SiC MOSFET 处于流片验证阶段

2021 年 H1,公司 IGBT 业务实现一系列进展,IGBT 产品营收强劲增长。2021 年上半年,12 寸的 1200V IGBT 目前有五个系列的不同特性的 IGBT 产品量产;针对工业变频和工业逆变的 1200V IGBT 功率集成模块(PIM)陆续产出,并形成批量销售;专门针对光伏储能市场的开发的低损耗高频 IGBT 系列产品已经通过多家行业代表客户测试,并接到客户批量订单。借助于公司核心供应商华虹宏力的 8+12 英寸先进的特色工艺,公司上半年IGBT 取得了长足发展,目前在光伏逆变、储能逆变(UPS)、工控、电动工具马达驱动、家电变频控制等行业都获得突破性进展,与相关行业头部企业都展开了紧密合作。

此外公司的 IGBT 模块自二季度推出相关产品后,已经取得了部分客户的订单。2021 年上半年,公司 IGBT 产品实现销售收入 2,642.22 万元,相比去年同期增长了 1114.60%。

第三代半导体功率器件平台:目前 1200V 新能源汽车用 SiC MOSFET 和 650V PD 电源用GaN HEMT 在境内外芯片代工厂的处于流片验证阶段,进展顺利。驱动 IC 产品平台:为了更好的满足终端客户对功率器件及整体解决方案的需求,公司已立项研发用于控制和驱动功率开关器件(MOSFET/IGBT/SiC MOSFET/GaN HEMT)的 IC 系列产品,目前已完成 IC 研发团队的组建,并与多家芯片代工厂建立了合作关系,已开发数款 IC 产品,相关产品处于客户验证阶段,预计该类产品将成为公司新的业绩增长点。

2021 年 Q1-Q3 营业收入 10.99 亿元,同比增长 65.05%。归母净利润 3.11 亿元,同比增加 207.83%。

1.8. 扬杰科技(300373):瞄准 SiC 行业发展趋势,加强 SiC 功率器件等研发力度

现已成功向市场推出碳化硅模块及 650V 碳化硅 SBD 全系列产品,1200V 系列碳化硅SBD 及碳化硅 MOS 已取得关键性进展,为实现半导体功率器件全系列产品的一站式供应奠定坚实的基础。

投资 30 亿元于扬州建设功率半导体器件及集成电路封装测试项目。

公司 2021 年 Q1-Q3 实现归母净利润 5.65 亿元,同比增长 110.31%。公司整体营收及净利润稳步上升。同时公司前期在研发上的大力投入逐步释放效益,新产品业绩突出。

1.9. 赛微电子(300456):掌握 SiC、GaN 外延技术,GaN 业务产能爬升迅猛

以研发为基础,赛微电子掌握业界领先的 8 英寸硅基 GaN 外延与 6 英寸碳化硅基 GaN外延生产技术,由小规模试产转向量产。赛微电子自主掌握了 GaN 外延材料生长的工艺诀窍并积累了丰富的 GaN 功率及微波器件设计经验。目前,公司已经就 GaN 外延材料产品签订了千万级销售合同,并根据商业条款安排生产及交付。截至目前,公司 GaN 外延晶圆和功率器件的订单金额合计已超过 3,000 万元人民币。

赛微电子通过投资设立全资子公司和参股联营等方式,在与地方政府积极合作的基础上,推动产能建设和产业链布局。公司半年报表明,在 GaN 外延片方面,公司已经建成 6-8英寸的 GaN 外延材料制造项目(一期)的产能为 10000 片/年。目前在生产中遇到的困难主要来自产能供应端受限,存在产能瓶颈问题。一方面,公司通过签订批量流片合同以缓解产能瓶颈问题,另一方面,公司 GaN 业务子公司聚能创芯参股投资设立青州聚能国际。目标在 2021 年内建成 GaN 产线并做好投产准备,以尽快推动产能建设,完善 IDM布局。

赛微电子与政府达成密切合作,以推动其相关产业布局的实现,助力公司进一步完善GaN 业务的全产业链 IDM 布局。赛微电子与青州市人民政府于 2020 年 4 月签订的《合作协议》中,青州市政府承诺于青州经济开发区提供租赁厂房,支持新产线建设等等,并提供税费优惠。项目一期建成后将形成 6-8 英寸晶圆月产 5000 片的生产能力,二期建成后产量将达 12,000 片/月。项目预计 2021 年底前做好投产前准备,2022 年上半年投入生产,一期产能投产达效后预计可新增年销售收入 5 亿元。

2021 年 Q1-Q3,公司实现营收 5.84 亿元,同比增长 9.21%;归母净利润 0.88 亿元,同比增长 18.49%。

1.10. 捷捷微电(300623):与研究所合作研发第三代半导体相关技术

公司已与中科院微电子研究所、西安电子科大合作研发以 SiC、GaN 为代表第三代半导体材料的半导体器件,具有耐高压、耐高温、 高速和高效等优点,可大幅降低电能变换中的能量损失,大幅减小和减轻电力电子变换装置,是当前新型电力电子器件的研发主流,其相关技术与产品在工业传动、军工、铁路、智能电网柔性输变电、消费电子、无线电力传输等领域,以及智能汽车及充电桩、太阳能发电、风力发电等新能源领域具有广阔的市场,宽禁带电力电子器件产品将是未来电力电子技术的重要价值增长点。

捷捷微电 2021 年 Q1-Q3 营业收入 13.46 亿元,同比增长 94.75%。归母净利润 3.89 亿元,同比增加 100.80%。

1.11. 华微电子(600360):积极布局第三代半导体器件技术

公司正在积极布局以 SiC 和 GaN 为代表的第三代半导体器件技术,重点推进 SiC SBD 产品和 650V GaN 的开发。作为首家国内功率半导体器件领域上市公司,华微公司坚持生产一代、储备一代、研发一代的技术开发战略,早已积极布局以 SiC 和 GaN 为代表的第三代半导体器件的研发、制造。目前 SiC 产品已经可以提供二极管产品、GaN 器件可以提供快充使用的 FET。华微电子表示,下一步,将进一步发挥公司的 IDM 模式的优势,集中精力研究三代半导体的关键技术和应用技术,完善相关生产线开发和制造能力,为消费类、工业类和汽车电子领域提供优异的三代半导体电力电子器件。

2021 年 Q1-Q3 公司实现营业收入 16 亿元,同比增长 29.52%;实现归母净利润 0.62 亿元,同比上升 222.53%。

1.12. 时代电气(688187):建有 6 英寸碳化硅产业化基地,SiC 功率器件产品已获认可

公司建有 6 英寸碳化硅的产业化基地。公司 SiC 功率器件产品已获认可。实现了高性能SiC SBD 五个代表品种和 SiC MOSFET 三个代表品种,部分产品已得到应用。

2021Q1-3,营收 85.26 亿元,同比-13.7%,归母净利 12.02 亿元,同比-19.69%。

1.13. 山东天岳(688234):SiC 半绝缘衬底产能国内领先

2020 年公司 SiC 半绝缘型衬底产能翻番,达到 4.8 万片/年,占比 26.67%;6 英寸半绝缘型和 6 英寸导电型衬底已形成小批量销售,SiC 衬底 2020 年产量 4.75w 片;

IPO 项目 2022 年试生产,预计 2026 年 100%达产,主要生产 6 英寸导电型碳化硅半导体材料;

1.14. 天科合达(A20375 IPO 终止):SiC 衬底实现量产,实现年产 4-8英寸碳化硅衬底 6 万片

江苏天科合达项目 2019 年完工,可实现年产 4-8 英寸碳化硅衬底 6 万片。公司是国内领先的第三代半导体材料——碳化硅晶片生产商。公司主要从事碳化硅领域相关产品研发、生产和销售,主要产品包括碳化硅晶片、其他碳化硅产品和碳化硅单晶生长炉,其中碳化硅晶片是公司核心产品。

公司建立了国内第一条碳化硅晶片中试生产线,是国内最早实现碳化硅晶片产业化的企业,在国内率先成功研制出 6 英寸碳化硅晶片,相继实现 2 英寸至 6 英寸碳化硅晶片产品的规模化供应。

拟 IPO 募资(目前 IPO 终止):年产 12 万片 6 英寸碳化硅晶片,其中 6 英寸导电型碳化硅晶片约为 8.2 万片,6 英寸半绝缘型碳化硅晶片约为 3.8 万片;碳化硅衬底生产线,项目计划于 2022 年年初完工投产,建成后可年产碳化硅衬底 12 万片;

另深圳投资 22 亿元 SIC 衬底及外延片项目。

1.15. 凤凰光学(600071):拟收购国盛电子和普兴电子,打入 SiC 外延材料赛道

战略性退出光学器材行业,布局半导体外延材料。2021 年 9 月公司公布资产重组方案,将光学产品业务,锂电芯产品业务,智能控制器产品业务全部售出,收购国盛电子和普兴电子,战略转型为半导体外延材料制备企业。

国盛电子:产品覆盖 4 英寸至 8 英寸的各类型外延片,公司官网显示目前外延片合计产能达到 25 万片/月(折合 6 英寸),折合 8 寸为 169 万片/年。普兴电子:6 寸碳化硅外延 1 万片/年、8 寸硅外延 180 万片/年、6 寸及 6 寸以下硅外延片产能≥359 万片/年。

2021 年 1-6 月,国盛电子实现营业收入 4.25 亿元,实现归属于母公司净利润 1.18 亿元;普兴电子实现营业收入 4.95 亿元,实现归属于母公司净利润 1.29 亿元。

1.16. 晶盛机电(300316):成功生长出 6 英寸碳化硅晶体,外延设备已通过客户验证

近年布局碳化硅研发取得关键进展:成功生长出 6 英寸碳化硅晶体,公司碳化硅外延设备已通过客户验证。

研发的 6 英寸碳化硅外延设备,兼容 4 寸和 6 寸碳化硅外延生长。设备为单片式设备,沉积速度、厚度均匀性及浓度均匀性等技术指标已到达先进水平。子公司创盛新材料拟定增募资 33.6 亿元于 6 英寸碳化硅衬底晶片生产基地项目,年产导电性碳化硅衬底晶片 32 万片,半绝缘性碳化硅衬底晶片 8 万片。

2021Q1-3,营收 39.91 亿元,同比+60.61%,归母净利 11.1 亿元,同比+111.97%。

1.17. 露笑科技(002617):具备 6 英寸导电型衬底能力生产能力,衬底产能不断扩张

公司碳化硅业务主要为碳化硅衬底片、外延片和长晶炉的生产和销售。

公司在浙江诸暨、浙江绍兴、安徽合肥等多地投资 SiC 衬底项目。

12 月 13 日公司拟对合肥露笑半导体新增注册资本 6,000 万元,持有 55.65%股权。合肥露笑半导体主要负责露笑科技第三代功率半导体(碳化硅)产业园项目的建设,主要建设国际领先的第三代功率半导体(碳化硅)的设备制造、长晶生产、衬底加工、外延制作等产业链的研发和生产基地。第一期建成达产后,可形成年产 24 万片导电型碳化硅衬底片和 5 万片外延片的生产能力,2021 年 9 月份可实现 6 英寸导电型碳化硅衬底片的小批量试生产;第二期建成达产后,将形成年产 10 万片 6 英寸外延片和年产 10 万片 8英寸衬底片生产能力;第三期达产后将形成年产 10 万片 8 英寸外延片和年产 15 万片 8英寸衬底片生产能力。发布了《2021 年度非公开发行 A 股股票预案》,拟募资 29.4 亿元,用于投资生产 6 英寸SiC 衬底和建设大尺寸 SiC 衬底研发中心。

2021Q1-3,营收 26.76 亿元,同比+39.93%,归母净利 1.65 亿元,同比-13.42%。

1.18. 东尼电子(603595):布局 6 英寸导电型碳化硅衬底材料

公司定增-拟建 sic 半导体材料项目,12 万片/年 sic 材料。募投项目年产 12 万片碳化硅半导体材料项目总投资 4.69 亿元,建设期 36 个月,项目完全达产当年可实现年营业收入77,760 万元,净利润 9,589.63 万元。实现年产 12 万片产能预计需要长晶炉约 250 台。碳化硅半导体材料项目尚处于研发打样阶段,公司将针对下游优质的外延片生产厂商及其他第三方机构进行送样,加速产品验证进度,并根据验证情况推进后续的量产。

6 寸碳化硅长晶技术主要来源于美国、日本,研发团队来自中国台湾,主要由两位中国台湾的博士牵头,曾任职于台湾中央研究院物理研究所,长期致力于材料科学与晶体技术研究,擅长晶体材料生长与精密切磨抛加工,具有二十余年的产品研发和量产导入经验。曾赴日本学习碳化硅衬底制造技术,在晶体材料领域具有深厚功底。公司碳化硅晶体的生长采用物理气相输运(PVT)法。

2021Q1-3,营收 9.18 亿元,同比+64.22%,归母净利 0.27 亿元,同比-25.12%。

1.19. 天通股份(600330):碳化硅全产业链布局,设备+材料双轮驱动

子公司凯成半导体从事碳化硅晶体材料的生产研发,目前业务处于前期中试阶段。

公司产品晶体材料生长设备主要用于各种晶体的生长制备,如半导体单晶硅、光伏单晶硅、碳化硅晶体、蓝宝石晶体、压电晶体等,加工设备包括截断/取样一体机、滚圆/开槽一体机、开方机、研磨机、抛光机、倒角机、晶圆减薄机及自动化上下料和搬送设备等,产品广泛应用于半导体、光伏、蓝宝石和人工晶体等各种泛半导体材料领域。

2021Q1-3,营收 30.80 亿元,同比+38.31%,归母净利 3.46 亿元,同比+3.94%。

1.20. 民德电子(300656):发力半导体功率器件,硅基 GaN 和 SiC 外延研发双管齐下

公司建设 6 英寸碳化硅功率器件等项目,年产能 3.6 万片。项目建设周期 2.5 年,预计2023 年建成。生产 600V-1700V 碳化硅肖特基二极管、碳化硅 MOSFET,产品主要应用于光伏逆变、电源无功补偿、汽车电子(包括新能源汽车)等领域。公司拟增资参股晶睿电子,晶睿电子设立于 2020 年 5 月,主营业务为 6、8、12 英寸高性能硅外延片的研发、制造和销售,并同时开展硅基 GaN 和 SiC 外延的研发和小批量生产。

2021Q1-3,营收 3.60 亿元,同比+59.79%,归母净利 0.52 亿元,同比+84.80%。

1.21. 中国西电(601179):加快建设氮化镓、碳化硅研发中试线

公司碳化硅中试线选址建设。陕西半导体中试线建设分为两期,一期是通过设备工艺改造和升级,初步建成氮化镓外延片中试线。二期开展氮化镓和碳化硅器件研发与中试,形成宽禁带半导体从外延生长-晶圆制造-芯片封测全链式中试平台。

陕西半导体技术方向 1)碳化硅产品技术:SiC JBS、SiC SBD、 SiC MOSFET 等产品设计与关键工艺;2)先进硅器件技术:先进硅功率器件、电源管理芯片、高密度、多结构的立体集成技术研究;进行传感器网络、微系统集成等方向的技术探索;开展新结构、新器件和新技术的市场化工作;3)超宽禁带半导体技术:进行氧化镓、金刚石半导体、石墨烯、AIN 等化合物半导体、化合物集成电路等创新性科研成果的转化。

2021Q1-3,营收 121.75 亿元,同比+26.99%,归母净利 3.28 亿元,同比+62.14%。

1.22. 中微公司(688012):刻蚀设备领跑者,LED 氮化镓基 MOCVD 设备制造商

公司 Prismo A7 设备技术实力突出,已在全球氮化镓基 LED MOCVD 市场中占据领先地位。

研发用于 “硅基氮化镓功率器件大规模生产的 MOCVD 设备及外延生长工艺。

持股山东天岳持股 0.99%。

公司将在南昌大规模制造具有自主知识产权 MOCVD 设备,打造成为全球最重要、规模最大的高端 MOCVD 装备制造基地,推进在南昌开展 MOCVD 相关的基础科学研究和第三代半导体应用产品开发,逐步将南昌中微打造成世界级 MOCVD 研发、制造及创新中心;积极促进中微公司生产基地及上下游供应链企业落户南昌,形成半导体高端设备制造的产业集群。

2021Q1-3,营收 20.73 亿元,同比+40.40%,归母净利 5.42 亿元,同比+95.66%。

1.23. 芯导科技(688230):开发硅基氮化镓材料功率器件

公司拟 IPO-开发第三代半导体材料硅基氮化镓材料高电子迁移率功率器件。

项目建成达产后,预计每年新增销售第三代半导体 GaN-on-Si HEMT 功率器件 7.44 百万颗。

公司于 2021 年 9 月 3 日取得“一种氮化镓器件的制备方法及终端结构”发明专利,系公司开发第三代半导体材料氮化镓功率器件形成的专利技术,目前发行人氮化镓器件部分产品已完成样品开发。

2021Q1-3,营收 3.68 亿元,同比+44.34%,归母净利 0.92 亿元,同比+75.30%。

1.24. 聚灿光电(300708):量产 GaN 基高亮度蓝光 LED 芯片及外延片

公司的主营业务为化合物光电半导体材料的研发、生产和销售,主要产品为 GaN 基高亮度 LED 外延片、芯片。

凭借聚灿宿迁生产基地大规模投资建设,产能规模释放效应明显,GaN 基高亮度蓝光LED 芯片产能超过 160 万片/月,已成为国内领先的 LED 芯片企业之一。

投资 35 亿元扩产 LED 芯片。重点发力 Mini/Micro LED 氮化镓、砷化镓芯片,在取得新增国有土地使用权证后 36 月内建成投产。

携手中科院,研究面向光通信领域的氮化物光电及集成技术,开发高性能高光功率氮化物发光及探测器件。

2021Q1-3,营收 14.79 亿元,同比+47.09%,归母净利 1.33 亿元,同比+709.56%。

1.25. 泰科天润:SiC 二极管规模生产出货

早在 2015 年,泰科天润就宣布推出了一款 3300V/50A 高功率碳化硅肖特基二极管产品。

根据泰科天润官网援引电子发烧友网,该产品具有低正向电压降、快开关速度、卓越的导热性能等特性,适用于轨道交通、智能电网等高端领域。2018 年 10 月,泰科天润与高温长寿半导体解决方案领先供应商 CISSOID 达成战略合作,共同推进碳化硅功率器件在工业各领域,尤其是新能源汽车领域实现广泛应用.

公司当前的产品主要以 SiC 肖特基二极管为主,可以提供反向电压为 600V、1200V、1700V、3300V 等级别的器件,包括击穿电压为 600V,工作电流为 1A、2A、3A、4A、5A、6A、8A、10A、20A 的器件,以及击穿电压为 1200V,工作电流为 2A、5A、10A、20A、30A、40A、50A 的器件,此外,器件的封装类型主要为 TO-220、TO-247(可根据客户要求定制)。

1.26. 英诺赛科:第三代半导体 GaN 全产业链布局

英诺赛科公司采用 IDM 全产业链模式,致力于打造一体化第三代半导体生产平台。

主要产品包括 30V-650V 氮化镓功率器件,已建成中国首条 8 英寸硅基氮化镓外延与芯片大规模量产生产线。

在硅基氮化镓外延生长方面,公司拥有 MOCVD 设备,该设备也是世界领先的针对 8 英寸硅基氮化镓外延的产业化设备。

通过自有专利技术,解决了 8 英寸硅基氮化镓外延生长中的晶格失配、厚度均匀性、应用于 650V 产品的厚膜生长等问题。

1.27. 鸿海(2317.TWO):加注车用碳化硅功率器件,计划 2024 年年产能将达 18 万片

公司收购 6 英寸 SiC 晶圆厂,计划 2024 年年产能将达 18 万片。

公司收购存储大厂旺宏旗下 6 寸晶圆厂,预计 2021 年底前完成资产转移。未来鸿海将以厂房生产碳化硅 SiC 功率元件,正式宣布进军第三代半导体制造。公司指出,针对这座晶圆厂还需要花上几十亿让 1.5 万片的产能补齐,而 1 片 6 寸晶圆可以做 2 台车所需要的碳化硅 SiC,因此估计这座 1.5 万片产能可以满足 3 万台电动车所需。

2021Q1-3,营收 534.06 亿元,同比+22.50%。

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