2023年第三代半导体行业的发展前景

过去一年，产业领袖企业是如何抓住历史机遇勇立潮头？2023年，他们又将如何迈出新时代步伐？为此，行家说三代半、行家极光奖联合策划了《产业领袖开年说——2023，全力奔跑》专题报道，本期嘉宾是烁科晶体总经理助理马康夫。 接下来，还将有更多的领军企业参与“行家开年说”，敬请期待。

受访者：马康夫 烁科晶体总经理助理

行家说三代半：过去一年，贵公司致力于哪些方面的努力？主要做了哪些关键性工作？

马康夫：过去一年烁科晶体的奋斗是全方位的，结果也是令人可喜的。 首先是研发方面，2022年年初烁科于国内率先推出了8英寸N型衬底片，参数指标达到国际先进水平，已经在部分下游客户进行了小批量验证。   其次是生产方面，2022年在高纯半绝缘衬底稳定生产的前提下，大幅度提升了6英寸N型衬底的产能，截至到去年年底已经达到6000片/月，进一步巩固了烁科的产业化体量及核心竞争力，荣获2022年国家级专精特新“小巨人”企业称号。

最后是市场营销方面，去年烁科晶体非常注重公司的宣传推广，公司高层多次带队参加行业会议，做专项主题汇报，与行业同仁进行深入交流，也成功举办了“2022年中国半导体新材料发展（太原）论坛“，较大地提高了烁科晶体企业知名度，为烁科晶体的蓬勃发展打下了坚实的基础。

行家说三代半：2022年，贵公司更聚焦哪些领域？相比2021年，贵公司在市场开拓方面取得了哪些成绩？

马康夫：山西烁科晶体有限公司是一家专注于第三代半导体碳化硅材料生产研发的高新技术企业，公司的主营产品一直是碳化硅衬底片，力争成为“国内卓越、世界一流的碳化硅材料供应商”。

2022年，市场开拓的策略分为两个方面：

①高纯半绝缘的市场策略为“稳定”，主要是做好固有客户的服务及跟踪，去年高纯半绝缘的国内市占率仍然稳居前列；

②N型市场策略为“开拓”，去年市场开拓的重心开始转向N型市场，在积极拓展直接下游客户的同时，瞄准间接下游客户及终端客户，秉承“从前往后与从后向前双向并行推动”的市场开拓理念，与各下游客户频繁互动，深入交流，效果显著。

2022年N型衬底通过了部分下游MOS客户的验证，开始了批量供应，N型衬底出货量飞速增长，超额完成了公司制定的年度销售目标。此外，2023年各个客户的订单已在2022年底陆续签订完成，目前N型衬底2023年订单已签订十万片以上。

行家说三代半：2022年，贵公司在产品、技术等方面有哪些新的突破？2023年会有哪些新规划？

马康夫：产品、技术方面的突破有几个方面： (1)突破8英寸单晶生长及加工工艺关键技术，于2022年年初制备出8英寸N型/半绝缘型碳化硅单晶衬底； (2)6英寸N型衬底各类缺陷进一步减少，各项指标逐步优化，6英寸N型衬底已通过部分下游客户MOS产品验证。 2023年的产品、技术规划大体有以下几个方面： (1)稳定6英寸N型衬底生产工艺的同时，优化改进生长加工工艺，提升良率，提升产品的一致性及稳定性； (2)降低生产成本，从生产制造的各个环节进行“瘦身”，在保证产品质量的同时，进一步提升产品竞争力。

行家说三代半：2022年贵公司备受产业和市场的认可，也获得了“行家极光奖”，能否谈谈贵公司能够脱颖而出的优势有哪些？

马康夫：如果说优势的话，我认为烁科最显著的优势是技术，烁科公司从上到下都非常重视技术，烁科的企业文化中第一条就是“技术为先”。烁科晶体核心团队十几年一直深耕碳化硅材料技术研发，先后突破高纯度碳化硅粉料合成技术、低缺陷大直径碳化硅单晶生长工艺技术及超平坦碳化硅衬底加工技术等核心技术难题，实现了4、6英寸高纯半绝缘及N型单晶衬底产业化，并在国内率先突破8英寸高纯半绝缘及N型衬底制备技术，常年累月的技术投入是烁科晶体能够在业内享有一席之地的强大支撑。  

行家说三代半：2022年是第三代半导体产业关键的一年，您会有用哪些关键词来概括产业的发展？

马康夫：发展快车道， 8英寸崭露头角，大订单持续出现，投资热度高，扩产潮到来。 行家说三代半：您认为，去年整个行业有哪些新变化和新动向？对行业带来哪些影响？

马康夫：国内外的行业格局两态发展越加明显。

国际碳化硅产业由于新能源电动车的持续增量，器件企业与车企进行绑定合作，如Wolfspeed的车企伙伴有奔驰、路虎、通用、大众等，ST的车企伙伴有特斯拉、现代、雷诺等。格局基本为碳化硅 IDM企业与终端应用企业抱团合作。

国内碳化硅产业分布由于细分为衬底、外延、芯片设计、芯片加工及模块封装，IDM企业较少，所以国内很少有车企可以链接单独的碳化硅全产业链，从衬底到模块封装呈现不同的排列组合方式；另外，目前国内碳化硅Fab厂相对较少，且国产SiC MOS芯片尚未正式应用于新能源汽车的主驱系统。相对国际大厂而言，还有一定差距，尚需继续努力。

另一个值得注意现象是，国内不少碳化硅企业宣布与神秘企业达成意向大单，如湖州某半导体企业与下游客户T签订采购合同，销售金额合计人民币6.75亿元。这一现象说明国内碳化硅企业的质量已经进入了一个良性循环，较2021年有很大的改善，也会促进国内碳化硅产业链的健康稳定发展。

行家说三代半：第三代半导体的应用边界持续的拓宽和深化，已经被“嵌入”更丰富的应用场景中。您对当下的市场规模、竞争格局以及产业趋势有怎样的解读？

马康夫：市场规模：（1）半绝缘衬底主要用于制造微波射频器件，应用于雷达、5G通信等领域，该领域发展相对较缓，当前市场接近饱和状态。

（2）对于碳化硅来讲，最有发展前景的是N型的市场，已经被广泛应用于光伏、新能源汽车领域，未来在轨道交通、高压输变电等领域也大有可为。从2022年来看，国际国内碳化硅企业大单频现，SiC功率器件市场呈现爆发增长态势。

竞争格局：（1）碳化硅衬底端。美国仍处于绝对的领先地位。国内几家头部的衬底企业已开始大量攻入国产碳化硅下游客户，此外，在国际市场也开始崭露头角，逐渐提升渗透率。随着各衬底企业的快速扩张，未来2-3年将会出现激烈的竞争。因此，当下客户端的快速导入及产品力的不断提升成为未来白热化竞争中不被淘汰的关键点。

（2）碳化硅器件端。从全球来看，SiC器件市场绝大部分被几个国际巨头占据。国产SiC器件虽然也已开始在国内终端客户应用，但是对于新能源汽车主驱逆变器用的SiC MOS，国内各芯片厂家也都是刚开始验证，尚未正式上车。不过，中国是全球新能源汽车的主战场，如国内的新能源汽车终端客户秉承国产替代、自主可控的运营理念，给与国产SiC器件足够的牵引，那么国产SiC产业链整体都会快速蓬勃的发展，届时，国产SiC器件一定有足够的实力可与国际巨头同台竞技。

产业趋势：据Yole预计，全球SiC功率半导体市场规模将从2021年的11亿美元增长至2027年的63亿美元，CAGR为约34%。预计未来随上游衬底产能释放和器件价格下降的双重影响，SiC功率器件应用场景将逐步扩大，市场规模将进一步提高。

目前SiC器件价格仍大幅高于普通硅基器件，导致仅有高端车型或搭载800V充电平台的高压车型使用了SiC器件。目前各大厂商正在加紧扩产以降低ASP，预计在未来的几年内，SiC产品渗透率将迅速提高。据Yole预计，SiC功率器件渗透率将于2024年超过10%，并逐渐替代传统硅基功率器件。

随着各国“碳中和，碳达峰”目标的推进，整体新能源市场规模有望持续扩大，产品电压将逐步提高，而 SiC功率器件是高压应用的首选，随着后期技术逐步提升，高铁、电网方面的应用规模也会迅速增长。

行家说三代半：快速增长的新能源市场对第三代半导体提出了更多需求，贵司在该领域采取了哪些策略？在市场应用方面有哪些进展？

马康夫：随着新能源市场迅速增长及全球“双碳”目标加速推进的背景下，碳化硅市场开始爆发，对于衬底的需求量迅速上涨，烁科晶体于2022年底开始酝酿二期扩建，预计2023年底产能进一步提升，此外，将持续加大研发资金的投入，不断夯实6英寸N型衬底产品力的同时，加速推进8英寸N型衬底的工程化验证及产业化进程。积极拓展客户群体，做好跟踪服务工作，加强与下游客户互动频次，深入探讨产品验证过程中的各类问题，并及时解决，真正做到赋能客户。

行家说三代半：2022年整个产业还面临哪些压力和挑战？2023年，我们如何应对这些挑战？

马康夫：2022年第三代半导体行业的整体发展，无论是国内还是国外都可以说是“火爆”，但行业的发展仍存在不少挑战： （1）碳化硅衬底材料成本较高，虽然对比硅基性能和损耗方面确实优越很多，但是目前而言价格还是“硬伤”，碳化硅衬底占据了碳化硅器件成本的47%，碳化硅衬底较高的价格一直是制约碳化硅器件大规模应用的主要因素之一。降低衬底成本有几方面的措施：①技术的迭代更新，良品率的提升；②市场牵引，加大碳化硅衬底产量，通过规模效应降本；③原辅材料及设备的国产化替代。 （2）高端人才缺乏，半导体材料行业属典型技术密集型行业，对于技术人员的知识背景、研发能力及经验积累均有较高要求，国内在高端技术和人才方面与国外龙头企业尚存在差距。缩小技术差距，需要靠国内企业和研究机构持续投入研发，完成前期技术积累工作。 （3）衬底良率低，国内碳化硅衬底普遍良率约为50%左右，而国际巨头的良率远高于国内水平，良率偏低造成材料大量浪费，有效产能偏低，直接导致衬底价格居高不下，最终使得碳化硅半导体功率器件价格远高于硅基半导体功率器件，在终端渗透缓慢。提升良率没有捷径可走，唯有持续加大研发投入，深耕技术工艺。

行家说三代半：能否为我们展望一下2023年第三代半导体行业的发展前景？

马康夫：从2019年开始碳化硅器件市场需求迅速上涨，产业链持续向好。此外，整个产业链也正在通过多措施多路径降低碳化硅器件成本，来不断提升碳化硅器件在功率半导体市场的渗透率。800V平台已成为未来新能源汽车主要的发展趋势，光伏装机量仍在不断增加，基于此，碳化硅器件需求仍呈持续上升态势。2023年第三代半导体的发展整体还处于快速发展的状态。

行家说三代半：您认为2023年第三代半导体行业的主要发展方向是什么？又将会发生哪些变化？

马康夫：2023年第三代半导体行业的主要发展方向为扩产、验证、导入。 从2022年开始，受碳化硅器件市场的影响，全球碳化硅行业出现了产能不足的现象，国内外衬底厂都开始纷纷扩产。国外部分厂商的产能扩充都是以倍数为单位，但由于国外基本都是IDM模式，可以做到产业闭环，因此，产能虽在扩充，但基本不会出现过剩。但国内资本疯狂涌动，大小碳化硅衬底厂如雨后春笋般快速涌现，大量衬底厂的出现，一定程度上改变了竞争格局。碳化硅器件市场规模虽大，但是导入窗口期有限，各个衬底厂商只有抓住有限的导入机会，未来才可能有序稳定发展。否则，必然会被市场所淘汰。

行家说三代半：第三代半导体的优势已在2022年得到进一步显现，2023年还有哪些逆势上扬的细分市场？

马康夫：就目前看，随着碳化硅衬底产能的不断扩张，以及国产化替代的大力推进，石墨领域（等静压石墨、保温材料等），加工耗材（切割液、抛光液等)领域都可能会有较大的提升，这些细分市场均是三代半导体产业链中重要的环节。

编辑：黄飞