8英寸晶圆量产升温  IPF2024论道行业破卷出新

“半导体产业的迅猛发展，正引领着全球科技革命和产业变革的新浪潮，碳化硅在全球新能源产业发展中扮演着至关重要的角色，是我国在全球半导体产业竞争格局中实现重要突破的关键。”6月28日闭幕的2024碳化硅功率器件制造与应用测试大会期间，中国科学院院士、武汉大学教授、阿基米德首席科学家刘胜做出如上表示。

2024碳化硅功率器件制造与应用测试大会现场

为期三天的大会以“穿越周期，韧性增长”为主题，解构碳化硅市场增长确定性与新业态模式、前沿技术趋势以及落地应用进程。与会专家一致认为，当前，中国碳化硅产业“卷疯了”，“卷”出了强大、“卷”出了信心。展望2024年，受新能源汽车应用的带动，市场对碳化硅器件的需求热度依然不减，随着8英寸晶圆的小幅试产，行业的竞争将在新一阶段逐步展开。

政策支持  中国碳化硅行业发展迅速

记者了解到，半导体、碳化硅一直是国家重点关注的高科技行业之一，从“十三五”开始，先进半导体领域的发展被明确写入规划中，而“十四五”规划出台后，围绕新一代半导体、碳化硅等材料的一系列促进政策相继推出。2020年以来，全国多地更是出台了促进高技术行业、集成电路等发展的行业政策，将以碳化硅为首的第三代半导体产业作为战略级规划产业。

近年来，中国碳化硅行业发展迅速，包括衬底、外延、器件设计、晶圆制造、模块封装等在内的全产业链市场规模不断扩大。根据中研普华产业研究院发布的《2024～2029年中国碳化硅行业发展现状分析及投资前景预测研究报告》，2023年，中国碳化硅外延设备市场规模约为13.07亿元，预计到2026年将增至26.86亿元，年复合增长率较高。

复旦大学特聘教授、清纯半导体董事长  张清纯

“目前，经过2～3年的发展，中国碳化硅产能释放非常快，衬底和外延的产品质量飞速提升。国内碳化硅材料在全球市场占比逐步加大。”复旦大学特聘教授、清纯半导体董事长张清纯表示。

意法半导体执行副总裁、中国区总裁  曹志平

随着技术进步和市场需求增长，碳化硅行业将迎来更广阔的发展空间。意法半导体执行副总裁、中国区总裁曹志平在《碳化硅为可持续创新赋能》主题分享时表示，电动车的大力推广和发展，将极大推动碳化硅器件在汽车上的应用。同时，伴随着电动车的发展，大量的充电桩也需要用到碳化硅以及相关的功率器件。此外，用于风能、太阳能等领域的光伏逆变器、储能逆变器，以及电力存储、超高压传输等，都将成为碳化硅非常好的应用场景。这些都将成为半导体赋能可再生能源发展的重要领域，推动碳中和的进一步发展。 

据了解，与国际碳化硅行业相比，中国碳化硅行业在技术上仍存在一定的差距。从产品来看，国内碳化硅产品主要集中在中低端市场，高端技术产品缺乏，高级研磨粉、精密电子元件等方面的碳化硅产品生产工艺技术还被国外垄断；在碳化硅深加工产品上，对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细，产品质量的稳定性不够。从技术上来看，国内产品技术含量与美国、日本、欧洲等发达国家及地区先进水平相比还有较大差距。西方发达国家从事碳化硅材料研发和生产的时间早、经验丰富，产品指标领先我国且产品验证周期长。产品技术壁垒的难以打破，导致国内产品难以进入国际市场。 

但是，“随着国内碳化硅企业技术水平的提升和产能扩张，国产替代将成为行业发展的重要趋势。国内企业将逐步减少对进口碳化硅的依赖，提高自给率。随着国内企业的不断努力和创新，差距正在逐步缩小。同时，国内企业在市场规模、生产成本等方面也具有一定的优势。未来，随着技术的进一步发展和市场的不断拓展，中国碳化硅行业有望在国际市场上占据更重要的地位。”与会专家一致表示。

打通堵点  强化新能源车应用全球竞争力

根据InSemi Research数据，2023年中国碳化硅市场规模已超100亿元。目前，碳化硅最大的应用市场为新能源汽车，2023年中国车企推出了超50款车型，市场增长速度超30%。除此之外，在双碳政策的驱动下，光储充等市场的需求也在快速释放中。

据了解，碳化硅器件主要用于电动车辆及混合动力汽车的逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等部件当中，可以在更高的电压和温度下工作，而且效率更高，散热更好。随着电动车和混合动力车的需求增加，碳化硅产品的市场需求持续扩大。但是，国产碳化硅芯片在国内车企中的应用刚起步，由于大规模导入主驱存在瓶颈，上车应用还存在众多堵点和难点。 

对此，张清纯表示，当前碳化硅器件微型化面临的挑战主要涉及制造工艺、热管理、鲁棒性、封装技术等方面。 

刘胜指出，碳化硅器件正推动电力电子系统向更高效率和更高功率密度的方向发展，在这一进程中，封装技术至关重要，要实现封装技术的突破，需将基础理论和应用研究紧密结合，共同解决一系列关键的科学和工程问题，这需要整个产业链，从材料到装备，从芯片到模组再到应用的协同合作，需要学术界和产业界的共同努力。 

“除了封装技术，目前，碳化硅的制造有几大难点，一方面是材料本身的缺陷率相对较高，制造环境的温度要求更高，同时在淬火工艺、钝化等细节的处理上都与硅基材料有很多不同，所以碳化硅制造远远没有达到像硅基半导体那么高的良率。”曹志平表示。

中车科学家、功率半导体与集成技术全国重点实验室副主任、西南交通大学中车时代微电子学院副院长  刘国友

在中车科学家、功率半导体与集成技术全国重点实验室副主任、西南交通大学中车时代微电子学院副院长刘国友看来，在当前的碳化硅器件制造工艺中，需要提高对缺陷控制的关注度，缺陷控制对于功率半导体良率的提升和稳定性非常关键。“碳化硅材料缺陷本身比较高，只能依托材料端去解决，但在制造过程中，对缺陷的关注以及缺陷对整体良率的影响，需要下很大的功夫，用更多的时间。碳化硅的高温材料体系、焊接技术以及绝缘等技术也需要解决。”刘国友说。 

晶能微电子CEO  潘运滨

晶能微电子CEO潘运滨认为，堵点无非是两个问题，品质和成本。 

“因为现在国产芯片跟进口器件相比，质量还存在一定差距，价格还可能比进口的贵，并不是说它卖的价格贵，而是在成本控制方面比进口要贵，亏着卖也必须要用，因为只有在使用过程中才能不断优化产品，经历过磨砺，才会打磨出高品质的产品。”潘运滨说。 

“吉利从上个月开始，已经在大批量导入国产碳化硅芯片，这个月还在陆续增加，对国产器件厂商来说已经能够看到曙光。”潘运滨透露。

泰科天润董事长  陈彤

碳化硅的隐性成本比较高，这也意味着碳化硅在很长一段时间里还不成熟，这也是目前存在的痛点。泰科天润董事长陈彤认为，“不成熟就更需要开发，需要试错、解决问题。对于隐性成本，大家要有信心把成本打下去，让客户放心地用。这种隐性的成本更加需要关注。把器件做稳定，解决下游客户的隐性成本，是最大的挑战。”

芯联动力董事长  袁锋

芯联动力董事长袁锋表示，中国汽车半导体国产化还有很长的路要走，所有的国际企业都把中国作为重要的拓展市场，中国需要有一家作为纽带的碳化硅企业，把中国的车企、零部件企业和下游应用企业连接在一起，通过这个纽带进行更深的合作，用技术创新和集成化去降本增效，真正在新能源车领域里做出全球竞争力。 

“汽车市场非常大，现在还不是国产替代最适宜的导入时机，再过一两年，我们的技术水平、产能将可以完全满足新能源车的应用需求。同时，随着价格不断下降，质量不断提高，产能持续扩大，主驱芯片国产替代已经起步，但量还没有起来。我认为，碳化硅这个行业是中国比较擅长的赛道，有可能主导国际的供应链和市场，在这种情况下，国际企业和国内企业需要强强联合才能有更好的发展。”张清纯说。 

瞻芯电子首席营销官  吴迅

“随着项目的陆续启动，明年、后年或将迎来国产替代的窗口期。”瞻芯电子首席营销官吴迅表示。

破卷出新  多方协同助力行业良性生态构建

去年以来，碳化硅行业火热，国内内卷严重，特别是衬底下游之后的器件等环节。

北方华创化合物半导体事业部总经理  李仕群

“我认为‘卷’是一件非常好的事情，说明这个产业真正产业化了，对于整个产业，碳化硅产业卷不是同行之间的卷，而是使得碳化硅成本和硅基IGBT持平，如果有一天整个碳化硅产业去卷硅基市场，那么整个碳化硅市场容量和体量将是非常可观和令人期待的。”北方华创化合物半导体事业部总经理李仕群说。 

“破卷出新，‘卷’是一个利好，我更在意的是新字，我觉得所谓的新就是创新，碳化硅领域跟硅基未来的重叠度将越来越高，接下来，华创会在碳化硅特色工艺上卷出新高度。”李仕群表示。 

在张清纯看来，企业需要创新，包括技术创新、体系创新以及产业生态的创新，体现在上下游企业之间如何协同上。 

陈彤指出，碳化硅最大的问题是用一个产业链在取代另外一个产业链，就是衬底、外延、器件、封装、应用的产业链取代硅的产业链，这是一个生态的发展。要拥抱新的企业和新的技术，创新协同才能使行业更具发展韧性。

中电化合物半导体有限公司总经理  潘尧波

“公司对设备的合作伙伴是非常协同的，我们做了很多支持设备国产化的工作，像量测设备、外延设备等，还做了很多试错的事情。接下来对下游的企业，包括终端的车厂、模组或国产芯片也有试错的机会，同时，器件厂、制造厂，也会给材料厂试错的机会。因为只要有反馈，国内行业发展就会有非常大的优势。”中电化合物半导体有限公司总经理潘尧波表示。

希科半导体董事长  夏玉山

“从今年1月到现在，越来越多的从业者都知道碳化硅6英寸转8英寸是未来三年整个碳化硅产业链最大的一件事情。”希科半导体董事长夏玉山表示。 

据业内人士预测，未来6英寸产品每年降幅可达在5%～8%，8英寸产品降幅会更大，能够达到10%。如果8英寸扩产顺利，未来碳化硅价格会持续走低，彼时切入碳化硅将会成为企业优选，但若8英寸扩产不顺利，仅仅依赖6英寸，价格可能会维持或上涨。可以预见，在8英寸产品的带动下，2024年碳化硅市场只会更卷。 

“无论是6英寸还是8英寸，适合企业发展的才是好战略。”夏玉山表示。 

面对更卷的市场，除了创新协同，降本增效也是企业发展的关键。潘运滨认为，降本不只是拼价格，也要讲究方法，本质上真正的降低成本还需要设计降本和技术降本。 

此外，要想冲出内卷，其中一个办法就是出海。 

潘尧波认为，出海时面对国外头部企业的竞争，核心还是自己的产品过硬。他举例说：“我们在2022年的时候开始给国外送样，经过几个月的测试，产品性能反而比国外的头部企业还好，多批次良率平均下来比竞争对手高了13个点，这是一个很高的数字，后面国外的客户就选择我们作为主要的供应商，一直持续到现在。” 

李仕群也表示，从国内的设备厂商来看，出海是必然，中国市场集成电路的天花板已经看到，中国半导体不管是装备还是企业都一定会出海。 

“我理解的出海有两个方式，一方面是要敢于出海，要用我们国产化的材料、国产化的装备和本土企业去做国产化芯片，逐步降低对国外技术、设备和产品的依赖，这样我们的产品质量才能越来越好，把一些国内依赖的国外巨头市场份额拿回来。另一方面，中国产业链做大做强之后，真正靠自己的产品“走出去”，中国有足够的产业基础和市场环境，把中国好的产品、好的解决方案推向海外，这是必然之路。”李仕群说。 

张清纯表示，企业发展到一定阶段，不可避免地会出现分化和洗牌，在这个阶段，行业需要进行整合，比如兼并整合。“即便是健康的企业生态，也要鼓励企业之间的兼并整合，最终形成行业龙头，健康发展。此外，要走向国际化，把我国的产能、技术出海。碳化硅要出海的话，希望形成国与国之间双赢的局面，抛弃非输即赢的极端思维，这既不可持续也不长久。”张清纯指出。 

面向未来，与会专家表示，随着行业的发展，碳化硅企业将面临更多的整合机会。通过产业链上下游协同、兼并重组等方式，优化资源配置，提高产业集中度。此外，产业升级也将是未来发展的必然趋势。企业将加大研发投入，推动产品创新和技术进步，以满足高端市场的需求。

大会期间，无锡市产业创新研究院、锡山经济技术开发区分别与韩国电子通信研究院、新加坡国立大学共建中韩产业技术创新中心、中新概念验证中心两大平台。集IC设计、软件应用、研发、测试于一体的集成电路专业园区长三角工业芯谷开园。复旦大学集成电路校友会产业合作委员会揭牌。

大会由InSemi Research、锡山经开区集成电路产业联盟联合主办，碳化硅芯观察与电动车千人会承办。近千名来自碳化硅衬底、外延、晶圆制造、器件设计、模组、下游应用、设备材料零部件等全产业链条的专家和企业代表参会。InSemi Research总经理、首席分析师徐可主持了碳化硅产业领袖高峰论坛。

来源：中国工业新闻网（原标题：多方协同破卷出新  助力国产碳化硅行业高质量发展）

作者：曹雅丽 

编辑：孙静