（大公報 記者 吳千、焦紅瑞）「半導體新材料正在重塑全球半導體產業競爭新格局。」在近日舉行的2022世界5G大會半導體材料產業創新研討會上，第三代半導體產業技術創新戰略聯盟副理事長兼秘書長楊富華說。與會專家介紹，近年內地半導體行業研發及產業投入持續增長，知識產權積累逐年增長，各類材料供應能力不斷提升，其中第三代半導體材料已初步形成了較為完整的產品供應鏈。而在芯片製造工藝中的關鍵消耗材料靶材方面，浙江寧波已經產生了企業全球市場份額第二的企業，其負責人指出，「蘋果、華為等只要用到5納米芯片，裏面都有我們的產品。」

「我們經歷了三代半導體發展，第一代是硅（Si）等元素半導體，主要面向大規模集成電路；第二代是砷化鎵（GaAs）等化合物半導體，主要面向光通信；第三代氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等寬禁帶及超寬禁帶半導體，主要面向光電子、微波射頻、功率電子。」楊富華說，第三代半導體將賦能可見光通信、半導體照明、醫療健康、環境探測電動汽車、消費電子等行業及國家戰略。

楊富華告訴記者，2021年內地第三代半導體產值7900億元（人民幣，下同），具備了全創新鏈的研發能力，初步形成了從材料、器件到應用的全產業鏈。

產品迭代在即 中企超趕良機

「在第三代半導體行業有這樣一句話：『得碳化硅材料者得天下』，第三代半導體碳化硅材料是未來十年內發展最快、市場空間最大的襯底材料。」哈爾濱工業大教授、哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司董事長趙麗麗表示，內地在第三代半導體產業已經有了初步布局，第三代半導體材料產業鏈與國際領先的水平相距較小，初步形成了從襯底、外延、器件、模塊較為完整的產品供應鏈。

趙麗麗稱，目前碳化硅是以6吋為主，正在進行6到8吋產品迭代，迭代過程需要3到5年時間。「這給中國廠商帶來非常多的機會，通過這5年可能會發展巨大的變化。」

「這個領域國外鎖不住我們」

「靶材是半導體芯片製造工藝中的關鍵消耗材料，線寬越小技術越先進，我們已經做到了5納米技術，產品能夠覆蓋全尺寸芯片製造工藝。」寧波江豐電子材料股份有限公司董事長兼首席技術官姚力軍告訴記者，2005年以前所有的靶材全部依賴國外進口，「經過多年努力，我們聚焦超高純濺射靶材，專注於打造國產化硬核技術，目前在全球市場份額第二，中國市場份額第一。蘋果、華為等只要用到5納米芯片，裏面都有我們的產品。」

據姚力軍介紹，靶材要求材料的純度提到5N（99.999%）以上，所以他們自主設計研發了超高純鋁提純及鑄造系統，自主設計了超高純鈦電解提純系統、大尺寸鈦錠電子束熔煉系統，還有超高純銅和超高純錳的真空熔煉系統。「只有把材料提純技術做好才能做好靶材。」

「目前，已為全球300餘家公司提供了近3000種不同的濺射靶材，從6吋到12吋各個工藝節點我們都能生產，在這個領域國外是封鎖不住我們的。」姚力軍自信地說，其中，鋁靶材超過全球50%的市場份額，具有絕對優勢，鈦靶材在全球能做到並列第二，鉭靶材做到了世界第三。

電能車掀換芯潮 市場規模5年增5倍

2021年內地碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）功率半導體市場規模約為71.1億元，第三代半導體在電力電子領域滲透率超過2.3%，較上一年提高了0.7個百分點。

「市場增長的最大動力來自新能源汽車市場，包括充電樁。同時，PV光伏、消費電子市場的爆發也是重要因素。」楊富華說，2021年內地新能源汽車碳化硅（SiC）半導體市場規模約為30億元，到2026年市場規模將達到190億元。

楊富華表示，比亞迪、蔚來、小鵬等車企均推出車型採用全碳化硅（SiC）模塊的電機驅動控制器，其中「比亞迪漢」已銷售10萬輛。「預計到2023年碳化硅（SiC）將全面替代硅（Si）的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）。」

目前，半導體產業迎來戰略機遇期，涵蓋新型電力系統、高鐵、新能源汽車、5G/6G通信、工業電機及消費電子市場等已經啟動，應用需求持續驅動技術創新。「中國精密加工製造技術和配套能力的迅速進步，具備開發並逐步主導該產業的能力和條件。」楊富華說。

「綠色低碳發展，萬物智能互聯成為全球共識，5G、人工智能、新能源等發展提速，對半導體新材料發展的需求量猛增。」楊富華說，同時「雙碳」承諾、數字中國、「東數西算」等國家戰略的實現，需要半導體新材料、新技術及新產品的支撐。

粵產三代芯量產 鑄網聯車「大腦」

目前廣東正推進新能源汽車產業持續高質量發展。記者12日從廣東省工信廳獲悉，廣東今年實施「汽車芯片應用牽引工程」，推動形成關鍵領域芯片戰略儲備機制，搭建電子元器件和集成電路國際交易中心。

目前，廣東已將純電動汽車動力電池系統、電子電氣架構、車載充電機以及氫燃料電池動力系統和智能網聯汽車域控制器系統等關鍵技術研發，納入廣東省重點領域研發計劃「新能源汽車」重大科技專項，進一步提升了廣東新能源汽車企業綜合競爭力。

其中，作為廣州南沙碳化硅器件模塊企業，廣東芯聚能半導體有限公司最近宣布「芯聚能碳化硅主驅模塊」成功登陸「smart精靈#1」量產純電動車，成為內地第一批由第三方提供的、進入量產乘用車的碳化硅主驅模塊，也標誌着碳化硅模塊和使用碳化硅模塊的控制器均已進入量產狀態。「碳化硅芯片在新能源車的應用已得到驗證與認可。」廣東芯聚能半導體有限公司有關負責人透露，南沙已擁有完善的新能源汽車產業布局，碳化硅芯片將成為其中重要一環；而相關半導體項目正在南沙「萬頃沙集成電路產業園」加快建設，將進行新能源汽車及相關應用領域的碳化硅芯片設計、研發及製造。

（來源：大公報A8：要聞 2022/08/13）