中国電子科学技術グループ傘下の企業は最近、炭化ケイ素(SiC)チップの開発に成功したと発表した。
ここ数年、中国の千億ドルの資金が第3世代の半導体材料に流れ込み、カーブを曲がって追い越し、巨大な5 G、電気自動車市場から羹を分け合うことを望んでいる。
電気自動車が炭化ケイ素の需要を牽引する
最近2年間、自動車の電気化の傾向の下で、炭化ケイ素材料は新しい風口になっている。2016年、テスラはModel 3にイタリア半導体の24個の炭化ケイ素MOSFETモジュールを率先して採用した。
その後、トヨタ、フォルクスワーゲンのような海外の自動車企業、中国の自動車企業のような Byd Company Limited(002594) 、蔚来などが炭化ケイ素案を採用すると発表した。蔚来は今年3月に納入予定の蔚来ET 7車種で、SiCパワーモジュールを初めて採用する。これにより、ET 7はより優れた100 m加速性能を実現することができる。
今後数年、SiC市場は自動車の電気化、5 G基地局とデータセンターの建設から利益を得るだろう。世界の科学技術研究機関TrendForceの集邦コンサルティングによると、第3のパワー半導体(SiCと窒化ガリウムGaNを含む)の生産額は2021年の9.8億ドルから2025年には47.1億ドルに成長し、年間複合成長率は48%に達すると予想されている。
半導体材料の発展は今まで3つの段階を経験した。
1990年代以前、コンピュータの発展はゲルマニウムとシリコンを主とする半導体材料の盛んな発展を牽引し、現在、半導体デバイスと集積回路は依然として主にシリコン結晶材料で製造されている。
2000年頃、光通信を基盤とした情報高速道路の台頭に伴い、ヒ素化セリウム、リン化インジウムに代表される第2世代半導体材料が頭角を現した。
ここ数年、新エネルギー自動車などは高速発展期に入った。2022年2月の Shanxi Guoxin Energy Corporation Limited(600617) 車の販売台数は前年同期比184.3%上昇した。2021年、中 Shanxi Guoxin Energy Corporation Limited(600617) 自動車販売は前年同期比1.6倍増加し、7年連続で世界一となった。
同時に、シリコン系材料は基本的にその物理的限界に近づき、代替のために新しい材料が必要である。窒化ガリウムと炭化ケイ素に代表される第3世代半導体材料は、高破壊電場、高熱伝導率、高電子飽和速度及び耐強放射能力などの優れた性能を備え、高温、高周波、耐放射及び大電力の電子デバイスの製造にさらに適しており、固体光源と電力電子、マイクロ波無線周波数デバイスの「コア」であり、半導体照明、次世代移動通信、エネルギーインターネット、高速軌道交通、新エネルギー自動車、消費電子などの分野では広い応用見通しがある。
大量の資金が炭化ケイ素コースに流れ込む
集微網集積回路産業高級アナリストの朱航欧氏によると、海外で第3世代半導体材料の研究が30、40年になり、炭化ケイ素国際ベンチマーク企業の科鋭会社(現在Wolfspeedと改名)は6インチ導電型と半絶縁型の炭化ケイ素基板を大量に供給することができ、8インチ製品の生産ラインの開発と建設に成功した。中国が炭化ケイ素産業を大いに発展させるには、7、8年前から6インチの量産過程にある。
2018年以来、中国では炭化ケイ素産業関連プロジェクトが大量に出現し始めた。芯謀研究の統計によると、2018年の総投資額は50億元で、プロジェクトは合計3つである。2019年の投資額は238億ドルに大幅に急騰し、プロジェクトは14件に達した。
2020年、投資額は一挙に500億を超え、プロジェクトは20を超えると発表した。しかし、実際の生産プロジェクトは極めて限られており、実際の生産能力の開出率は高くない。2021年8月までに、炭化ケイ素部品の生産ラインは総生産能力215万枚を発表し、実際の生産能力は楽観的に27万枚と推定され、 Sanan Optoelectronics Co.Ltd(600703) 、泰科天潤と積塔などの少量の生産ラインだけが順調に開通した。
Founder Securities Co.Ltd(601901) 電子業界アナリストの呂卓陽氏は、先発優位性は半導体業界の特徴だと考えている。シリコン基材に比べて、中国の炭化ケイ素産業化時間は海外メーカーとあまり差がなく、国際レベルを追いかける見込みだ。また,SiC下流応用の多くは研究開発段階にあり,まだ量産化されていないため,SiCは爆発的な成長前期にあり,これも炭化ケイ素コースに大量の資金が流入した原因である。関係者によると、現在、炭化ケイ素基板材料の端と中外の間には約5年程度の技術差があるという。
集邦コンサルティング半導体アナリストの龚瑞骄氏によると、炭化ケイ素ウエハの製造が最も難しいのは基板の一環であり、結晶の成長が遅く、品質が安定していないことだ。これも中国企業のショートボードです。一方、炭化ケイ素基板が炭化ケイ素ウエハコストに占める割合は50%に近く、中国の炭化ケイ素材料の競争力不足を招いている。
トップ企業が初歩的な成果を収めた
SiC産業チェーンは粉体、基板、エピタキシャル、設計、製造と密封、および関連設備などを含み、代表的な企業は天岳先進、 Sanan Optoelectronics Co.Ltd(600703) 、天科合達などがある。
今年1月に発売された天岳の先進性と、新三板から抜粋した天科合達は主にSiC基板の一環に関連している。天岳の先進的な主な製品は半絶縁型炭化ケイ素基板製品であり、導電型炭化ケイ素基板製品の販売金額と割合は比較的小さい。半絶縁型炭化ケイ素基板製品は主に次世代情報通信やマイクロ波無線周波数などの分野で用いられる。
資料によると、天岳先進が今回募集した資金は炭化ケイ素基板の拡産に使われ、主に6インチ導電型炭化ケイ素基板の生産に使われる。今回の募集プロジェクトは産後、炭化ケイ素基板の生産能力を約30万枚/年増加する。
天科合達は主にSiC基板及びエピタキシャルシートの生産に従事している。会社は科創板を申告し、終了するつもりだった。
千亿市価の Sanan Optoelectronics Co.Ltd(600703) はSiCの全产业チェーンに関连しています。会社の完全子会社の三安集積配置は炭化ケイ素のエピタキシャルチップで作られている。全資子会社湖南三安の投資建設には、炭化ケイ素などの化合物の第3世代半導体の研究開発と産業化プロジェクトが含まれているが、限られていない。長結晶-基板製作-エピタキシャル成長-チップ製造-パッケージ産業チェーンを含む。そのうち湖南三安は総投資160億元を計画している。昨年6月、湖南三安一期プロジェクトは建設を完了し、順調に生産を開始した。
