第三代半导体产业技术创新战略联盟：2021第三代半导体产业发展报告（55页）.pdf

1、 2021 年第三代半导体产业发展报告 第三代半导体产业技术创新战略联盟 2022 年 3 月 I 目目 录录 前言前言 .1 1 一、国际第三代半导体产业进展一、国际第三代半导体产业进展 .4 4 （一）全球半导体竞争愈加激烈.4（二）技术和产品进展.7（三）垂直整合加快，企业陆续上市，SIC 扩产持续.15（四）市场高速增长，价差逐步缩小.19 二、国内第三代半导体产业进展二、国内第三代半导体产业进展 .2525 (一)“十四五”规划支持第三代半导体.25(二)技术和产品进展.27(三)产线相继投产，上下游合作加强，投融资热情不减.38(四)市场加速渗透，新应用逐步开启.43 展望：奋进正

2、当时，风劲好扬帆展望：奋进正当时，风劲好扬帆 .5252 1 前言 2021 年，年，全球半导体产业进入重大调整期全球半导体产业进入重大调整期。全球疫情形势总体向好但局部恶化，世界经济在缓慢复苏中出现明显分化，国际贸易形势更加复杂多变，全球半导体供应链面临严峻挑战，芯片短缺问题持续加剧，各大经济体纷纷通过加大资金投入，组建产业联盟，吸引外商投资、强化技术和产业封锁等措施，确保本国/地区半导体产业链、供应链自主发展，全球半导体产业进入重大调整期。2021 年，第三代半导体产业年，第三代半导体产业驶入发展“快车道”。驶入发展“快车道”。尽管面临疫情反复、经济不稳定、投资贸易萎缩、供应链风险等诸多问

3、题，但在新能源汽车、工业互联、5G 通信、消费类电子等多重需求的强力拉动下，第三代半导体材料、器件正在快速实现从技术研发到规模化量产。技术方面：技术方面：SiC 领域：国际上 8 英寸 SiC 衬底做好量产准备，大幅降低器件成本成为可能；冷切割、快速抛光等新工艺有望进一步提升产品良率；SiC 器件持续迭代，车用 SiC MOSFET 成各企业主推产品；SiC 电驱控制器实现批量应用，800V 电驱平台的部署为 SiC 发挥优势创造良机；充电桩和 V2G（电动汽车入网）领域，SiC 产品在大功率充电、无线充电系统实现示范应用。GaN 领域：GaN PD 快充促进 GaN 功率集成 IC 产品相继

4、出现；采用 PFC+LLC 拓扑结构的大功率 GaN 快充产品最高功率可达 140W；6 英寸 SiC 基 GaN HEMT实现量产；Mini-LED 背光产品增多，全彩 Micro-LED 显示芯片成功制备。产产业方面业方面，以 Wolfspeed、Navitas 为代表的第三代半导 2 体企业登陆资本市场，对行业形成积极鼓励；企业间 16 起并购案例，垂直整合超过一半；SiC 仍是扩产重点，II-VI、Showa Denko、ROHM、SK 等先后宣布扩大产能。2021 年，年，国内第三代半导体产业国内第三代半导体产业进入快速“成长期”进入快速“成长期”。面对国际社会在半导体领域的巨额投入

5、、联合发展和技术产业封锁，国内各级政府从产业政策、发展规划、技术研发、平台建设、应用推广、税收优惠等各方面对半导体产业进行全面支持，在政策驱动及应用需求升级带动下，国内第三代半导体产业取得积极进展。技术方面：技术方面：SiC 领域，国产 6 英寸 SiC 衬底外延实现量产，液相法生长 SiC 晶体项目开始中试；6 英寸 SiC 芯片工艺技术开发完成，SiC 二极管实现批量应用，SiC MOSFET 初步量产，开始车规级可靠性验证；SiC 电驱产品开启“上车”模式。GaN 领域，12 英寸 Si 基 GaN HEMT 外延技术的突破有望大幅降低器件和系统成本；5G 通信基站用 GaN 射频国产化

6、率超过 30%；Mini-LED 显示产业化水平已突破 P0.4 间距；UVC LED（280 nm）的深紫外 LED 产品的产业化外量子效率超过 6%。装备领域：SiC 半导体设备方面，除高温氧化、高温退火等个别设备外，大部分设备均有国产化样机，部分产品开始验证并销售；氮化物半导体设备方面，高温 MOCVD 实现产业化应用。目前国产装备仍急需加快在量产产线的应用推广，同时仍需提升晶圆尺寸、精度、均匀性和生产效率。标准领域：目前国内外标准化工作主要围绕与原有 Si 标准体系的差异点展开。第三代半导体联盟围绕产业空白领域，先后制定发布 10 项团体标准，为产业规范健 3 康发展提供标准支撑。产业