碳化硅作为第三代半导体质料,因其优越的物理性能而受到市场越来越多的关注。克日,露笑科技通告,公司将与合肥市长丰县人民政府配合投资建设第三代功率半导体(碳化硅)产业园,项目总投资100亿元。
从2018年下半年最先组建碳化硅晶体炉制造攻关小组,到2019年7月份生长炉研制乐成,再到2020年4月份10亿元定增加码碳化硅营业以及现在的百亿元碳化硅产业园投资,露笑科技在碳化硅产业布局之路上可谓所向无敌。公司在碳化硅产业化方面具备哪些相关手艺?未来还需攻克哪些难点?100亿元投资若何落地?9月20日,记者就以上问题与公司卖力人进行了深入对话。
碳化硅生产手艺与蓝宝石相近
公司已具备产业化条件
通告显示,露笑科技是海内蓝宝石装备、长晶及衬底加工领域规模最大的公司之一,而碳化硅跟蓝宝石从装备、工艺到衬底加工有较强的配合性和手艺基础。
“碳化硅相比蓝宝石而言,无论是前面的长晶,照样后面的切磨抛,两者工艺以及装备都是靠近的,无非碳化硅的长晶难度更大而已。”露笑科技碳化硅事业部卖力人告诉记者,“从整个行业来看,现在做碳化硅的企业很大部门都是从蓝宝石转行过来的,外洋的例如GTAT,海内例如三安光电、山东天岳等。”
以此为契机,2018年下半年最先,露笑科技即抽调内蒙古蓝宝石公司的装备研发职员组建碳化硅晶体炉制造攻关小组,并于2019年7月份乐成研制出生长炉。
公司卖力人称,“我们现在已经具备4英寸、6英寸碳化硅装备的制造能力,而且实现了规模化的销售。”通告显示,露笑科技和中科钢研、国宏中宇签订了约3亿元的碳化硅长晶炉销售条约,现在首批套碳化硅长晶炉已经完成装备性能验收交付使用。“之前的订单都在陆陆续续地交付当中,后续我们会有更大规模的互助。”上述卖力人向记者透露。
在自研装备的基础上,露笑科技于2019年8月份最先碳化硅晶体生长的研究,并贮备了海内最早和最顶尖的从事碳化硅晶体生长研究的手艺团队。
“公司现在已完全掌握了4英寸、6英寸导电型碳化硅衬底片的长晶工艺,以及切磨抛加工工艺。”公司碳化硅事业部人士对记者示意,“现在我们实验室内里已经长出了具有较高良品率的6英寸的碳化硅,而且我们现在整个队伍的人才贮备以及培训也已经基本上完成。”
基于装备制造、长晶工艺和人才贮备三方面的准备,露笑科技方面示意,公司现在已具备碳化硅产业化的条件。
碳化硅的需求或大幅增进
成本控制以及缺陷控制是要害
众多企业入局碳化硅产业化与新能源汽车的生长有关。光大证券在研报中提到,特斯拉是第一家在主逆变器中集玉成碳化硅功率器件的汽车厂商,现在全球已有跨越20家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件。
正大期货交易信息凭据IHSMarkit数据,2018年碳化硅功率器件市场规模约3.9亿美元,受新能源汽车重大需求的驱动,以及电力装备等领域的动员,预计到2027年碳化硅功率器件的市场规模将跨越100亿美元,碳化硅衬底的市场需求也将大幅增进。
露笑科技碳化硅事业部卖力人对记者示意,“现在市场异常看好碳化硅,但我们以为其真正的市场发作一定是要基于电动汽车应用的大规模的发作,我们开端判断电动汽车发作的起点应该是在2022年。”
“以是我们,也包罗海内许多企业都把今明两年叫作建设期。”上述卖力人对记者坦言,“现在从全中国范围内来讲,6英寸的规模化量产人人都在从无到有的建设过程中。”
那么,在碳化硅市场需求被彻底动员起来之前,公司另有哪些需要攻克的难关?公司卖力人称,“现在我们实验室的数据与国际的第一梯队已经很靠近了,但离规模化量产化另有一段路要走,这也就是公司现在最想要战胜的难点。”
据悉,相比于硅基器件,碳化硅的特征加倍优越但生产难度也更高。例如,碳化硅单晶需要更高的温度以及更庞大长晶工艺,质量控制的要求也比硅更高。种种因素导致碳化硅的生长速率异常慢,构成了规模化量产的一大阻力。
“硅单晶的生长速率是每小时长300毫米,而碳化硅单晶每小时只能长400微米,两者相差了近800倍,这也决议了我们碳化硅衬底的价钱现在要远远高于硅的衬底。”露笑科技卖力人对记者示意,“那么我们第一就要解决成本控制问题;第二是缺陷控制,特别是良品率的提升;第三是碳化硅历久可靠性问题。”
对此,创道投资咨询合伙人步日欣向证实称,“现在制约第三代半导体推广的最大的因素就是价钱,而价钱过高的主要原因就是现在碳化硅还没有大规模的量产或普及开来。”
首笔资金为大规模量产奠基
产业链外延需稳扎稳打
事实上,露笑科技已于浙江省诸暨市完成6英寸碳化硅试生产线,针对成本控制、缺陷控制以及碳化硅历久可靠性三个问题,公司也已经给出了详细的设计和放置。
露笑科技碳化硅事业部卖力人对记者示意,“接下来,我们第一要完善和提高6英寸的碳化硅的长晶工艺,在现有基础上不断提高工艺的可复制性;第二,我们要确立规模化的产线,然后通过这个产线来提高良率,降低生产成本,同时在产品历久可靠性问题上,我们要获得一个根本性的解决方案。”而在确立规模化产线方面,公司先期的3.6亿元投资是第一步。
据露笑科技方面先容,3.6亿元的投资开端设计很快就会完成,用于建设100台的6英寸碳化硅规模化产线。“在此基础上,到明年4月份以后,我们将加速下一步的投资建设,进一步扩大产能规模。”
通告显示,露笑科技与合肥市长丰县人民政府配合投资建设的第三代功率半导体(碳化硅)产业园项目中,总投资为100亿元,其中一期投资21亿元,一期首次投资为3.6亿元。项目一期建成达产后,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;项目二期预计投入39亿元,二期建成达产后,可形成年产10万片6英寸外延片建设以及年产10万片8英寸衬底片建设;三期预计投入40亿元,项目内容为年产10万片8英寸外延片建设、年产15万片8英寸衬底片建设。
“产线的确立、良率的提高、工艺的稳固、历久可靠性获得解决,以及延伸产业链(碳化硅的外延),这些不是一蹴而就的,我们照样要一步一步地稳扎稳打。”露笑科技卖力人称。
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