算作第三代半导体的代表材料,碳化硅未来的阛阓后劲具有无尽的念念象空间。2024年4月,芯联集成(688469)8英寸碳化硅工程批胜利下线哥也色蝴蝶谷,秀美着芯联集成发扬成为民众第二家、国内首家开启8英寸碳化硅器件制造的晶圆厂。
2018年脱胎于中芯国际特色工艺奇迹部的芯联集成,以晶圆代工为起初,进取触达联想处事,向下延迟到模组封装。经过6年多的发展,芯联集成现在是国内最大的车规级IGBT芯片、SiC MOS、MEMS传感器芯片制造商,为多家头部新动力车企代工碳化硅芯片,马上发展成国内最先的汽车芯片公司,成为我国汽车芯片范围的一颗“启明星”。
从6英寸到8英寸
“与传统硅基器件比较,碳化硅算作第三代半导体材料,具有优于硅基半导体的低阻值特质,大要同期结束‘高耐压’、‘低导通电阻’和‘高速’等性能,进而结束更高的系统恶果、更低的损耗和空间袖珍化,因此在电能赈济中得到大范畴期骗。”芯联集成总司理赵奇在收受证券时报记者专访时示意。
空姐大乱交碳化硅是一种新兴的高性能半导体材料,汽车是碳化硅最主要的期骗阛阓之一。频年来,国内新动力汽车阛阓的快速增长,带动碳化硅器件和模组的需求量持续攀升。现在碳化硅主要期骗于新动力汽车里面的关键电力系统,包括主驱逆变器、车载充电器(OBC)和DC-DC赈济器,同期光伏范围也在大的光伏电站驱动尝试使用碳化硅。
然而,本钱偏高与产能有限,成为了阻难碳化硅器件进入大范畴期骗的关键性问题。在此布景下,从6英寸向8英寸彭胀则是破解碳化硅本钱过高贫苦的一条最好旅途。碳化硅晶圆尺寸越大,单元芯片本钱越低,因此从6英寸向8英寸转型升级已成为产业发展的势在必行。
放眼民众,国表里各大厂家均在加快通关8英寸碳化硅晶圆,半导体“大厂”科锐、意法及英飞凌等纷纷在栽种8英寸产线。举例英飞凌在8月8日告示,其位于马来西亚居林的8英寸碳化硅功率半导体晶圆厂一期神气发扬启动运营。中国企业也早已加入碳化硅产业的升级转型之中,尤其在衬底制备范围已具备较着的竞争力。
从6英寸碳化硅“器件制造”到8英寸碳化硅,需要温暖的工夫难点在于那儿?赵奇示意,现阶段,主要需要贬责碳化硅衬底在坐蓐中的翘曲问题。“8英寸硅基衬底厚度为0.725毫米。碳化硅天然晶体很硬,但为了让衬底片更低廉,需要比硅更薄,比如0.35毫米。这个厚度在6英寸时还有一定刚性,到8英寸就会出现翘曲。翘曲之后,衬底片就不在一个平面上,真空吸不住。”赵奇说。
碳化硅的产业链主要包括衬底、外延、器件联想、晶圆制造、模块封装等设施,其中该产业链约70%的价值量荟萃会在衬底和外延这两个设施。赵奇告诉记者,现阶段6英寸碳化硅衬底和外延在国内还是能统统结束自主供应,8英寸的也已进入下线考证阶段。
“芯联集成很早之前就驱动为碳化硅向8英寸彭胀作念准备,一方面是把6英寸作念起来,蕴蓄工夫;另外通过跟6英寸供应商的配合,也驱动让他们作念8英寸。当咱们阐发衬底和外延的8英寸还是差未几不错作念出来,就启动了8英寸器件制造产线。”赵奇先容说念。
回溯芯联集成的碳化硅栽种之路,其于2021年年底驱动投建碳化硅关连产线,在2022年驱动陆续酿成产能。2023年,芯联集成驱动栽种国内第一条8英寸碳化硅器件产线哥也色蝴蝶谷,以期用此来带动国内8英寸衬底、外延、器件坐蓐的整个链条,赶上外洋主流厂商们的布局。本年4月份,芯联集成的8英寸碳化硅工程批居品胜利下线,秀美着该公司成为国内首家投产8英寸碳化硅的晶圆厂。
关于碳化硅业务的未来发展,赵奇示意,芯联集成的野心是2024年碳化硅营收超10亿元,并期待在未来两三年能结束更高的民众阛阓份额。
工夫创新引颈蝶变
在国内率先投产8英寸碳化硅的芯联集成,究竟是一家什么样的企业?
芯联集成2018年脱胎于中芯国际的特色工艺奇迹部,中枢工夫东说念主员深耕半导体行业几十年。该公司于2023年在科创板上市,是一家勤勉于于为新动力产业、智能化产业提供中枢芯片和模组的公司。确立6年以来,芯联集成已成长为国内最大的IGBT、SiC MOS、MEMS传感器芯片制造商,居品不错掩饰逾越70%的汽车芯片种类。
芯联集成之是以大要在6年时刻内结束高速成长,背后的关键“密码”有二,一方面在于踏准了新动力汽车等马上发展的节奏,另一方面则在于持续保持高强度研发参加。自2018年确立以来,芯联集成每年会将销售收入的约30%参加研发中,2024年上半年,该公司共计研发参加8.69亿元,比上年同期增长33.75%。同期芯联集成在研发东说念主员数目、累计授权专利数目等方面也接续保持增长。
赵奇示意,在持续高强度研发参加之下,芯联集成从最早惟有MEMS(微机电系统集成电路)、功率器件,2019年发展功率模块业务,2020年研发出高压模拟IC和BCD平台,2021年切入SiC MOS(碳化硅),2022年驱动作念激光雷达,到2023年彭胀至MCU(单片机)。“走一步、看三步、每年进入新的工夫范围,这是芯联集成自确立以来秉持的野心,芯联集成每年齐会进入至少一个国内尚显薄弱的新范围、新标的张开研发,并通过快速迭代在两三年内达到国内最先水平。”赵奇向记者示意。
基于对研发参加的深爱,芯联集成不仅收拢了车载激光雷达、高端麦克风等范围带来的阛阓增量,也进一步巩固了碳化硅、模拟IC、车载功率等三大中枢居品范围的地位。
不外,从参加研发到得胜产生胜利的历程并非一蹴而就,芯联集成也在研发之中靠近过不少挑战。举例,碳化硅器件本钱较高的问题并不好贬责,就现在价钱来看,8英寸碳化硅晶圆本钱仍然高于6英寸。
“为了贬责碳化硅本钱高的问题,咱们通过提高产业链举座良率、晶圆尺寸的增大以及器件的松开来镌汰本钱。此外,公司还通过栽种国内首条8英寸SiC MOSFET产线,以期在新兴电力电子阛阓中取得更大的竞争上风。”赵奇示意。
本年6月,芯联集成发布公告,拟通过刊行股份及支付现款的景色收购控股子公司芯联越州集成电路制造(绍兴)有限公司(下称“芯联越州”)剩余72.33%股权。完成交往后,芯联集成将100%控股芯联越州。
这次芯联集成诡计收购的芯联越州,领有7万片/月的硅基产能、0.5万片/月的6英寸SiC(碳化硅) MOSFET产能,同期在高压模拟IC等高工夫平台上进行了前瞻布局。其6英寸SiC MOSFET出货量国内第一,手里还抓有国内第一条8英寸产线。数据自大,2023年芯联越州6英寸SiC MOSFET出货量已达国内第一,在该项收购完成后,芯联越州有望成为芯联集成未来8英寸碳化硅产线扩大坐蓐的主要载体。
刻下,芯联集成已酿成以IGBT、MOSFET、MEMS为主的8英寸硅基芯片、模组产线的第一增长弧线;以SiC MOSFET芯片及模组产线为代表的第二增长弧线;以高压、大功率BCD工艺为主的模拟IC为第三增长弧线,三条增长弧线将掩饰不同的居品范围和期骗标的。未来,芯联集成将络续拓展新址品线,并诡计于本年下半年推出高可靠性、高性能专用MCU平台。
加码AI范围布局
着眼于最新阛阓变化,生成式东说念主工智能(AI)加快浸透民众行业,芯联集成正在积极布局AI、数据中心等新兴阛阓,畴昔三年,芯联集成在AI标的累计投资逾越20亿元,为其下一步发展带来永远的增长动能。
2024年上半年,芯联集成期骗于AI处事器多相电源的0.18um BCD工艺居品得胜量产,颠倒是芯联集成面向数据中心处事器的55nm高恶果电源握住芯片平台工夫已获取客户紧要神气定点。
从事迹上来看,AI给芯联集成带来云霄处事器关连业务的新增长,AI需求的爆发也驱动芯联集成2024年半年度事迹增长。芯联集成2024年上半年贸易收入为28.80亿元,同比增长14.27%,在AI需求的鼓动下,其新动力汽车业务板块营收孝敬48%。
赵奇指出,跟着AI算力需求的络续增长,集成电路细分范围中模拟IC业务也因此保持着自如增长。电源握住芯片是一种模拟IC,其联想的根基在于期骗最闲居的模拟工艺工夫BCD(单片集成工艺)。芯联集成是少有的领有高压、低压BCD全平台,同期在特色工艺和特色器件上发力的晶圆厂,现在已在业务上取得本色性进展。
2024年上半年,芯联集成在模拟IC芯片范围新发布四个车规级平台,其中数模搀和镶嵌式隔断芯片制造平台填补了国内高压大功率数字模拟搀和信号集成IC的空缺;高边智能开关芯片制造平台、高压BCD 120V平台对应的工夫为国内该范围的稀缺工夫;高压SOI BCD平台对应的工夫位于国内最先水平。同期,该公司获取国内多个车企和Tier1神气定点。
“上半年,多个集成化的BCD工艺平台发力,填补了国内空缺,瞻望2024年到2026年,模拟IC将成为公司增长最快的部分。”赵奇对记者示意。
据赵奇显现,芯联集成将络续拓宽业务范围,全面布局高增长的AI高速处事器范围,为AI处事器电源,AI集群通讯等多个AI系统提供完好的电源握住芯片和模组的代工处事,为居品公司打造国内AI处事器电源代工决议提供工夫撑持和大范畴高质料托付保险。
赵奇同期强调,“未来,芯联集成将接续加大研发参加,鼓动工夫创新,结束高水平科技自立自立,为中国半导体产业的自主可控发展作念出更大的孝敬,并争取在民众半导体行业中占据更要紧的地位,成为引颈新动力与智能化改造的要紧力量。”