12月22日,中電科半導體材料有限公司下屬國盛公司南京外延材料產業(yè)基地傳出提振人心的好消息:第一枚硅基氮化鎵外延片成功下線。該產品的下線,標志著國盛公司實現(xiàn)多元化布局,進入第三代半導體產業(yè)發(fā)展快車道。
江寧開發(fā)區(qū)相關負責人介紹,當前全球半導體產業(yè)處于迭代升級的關鍵期,相比一代、二代,我國在第三代半導體領域和國際上基本處于同一起跑線,為搶抓“開道超車”機遇期,園區(qū)已招引數(shù)十家關聯(lián)企業(yè)落地,今年產值將實現(xiàn)兩位數(shù)增長,產業(yè)鏈條初步建成。
“國盛”南京基地
兩項重大成果落地
“我們必須在一些核心關鍵領域擁有絕對的一技之長!”今年9月,中國電科集團總經理陳錫明來寧參加第三代半導體產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會時曾預測,未來2-3年,既是全球第三代半導體市場全面爆發(fā)的關鍵時期,也是我國搶占行業(yè)話語權和制高點的重大機遇期。
陳錫明對產業(yè)展望的“余音”尚在,國盛公司南京外延材料產業(yè)基地就有了重大突破。第一枚硅基氮化鎵外延片的下線,對于中國制造業(yè)升級意義深遠。硅基氮化鎵材料擁有高頻率、低損耗、抗輻射性強等優(yōu)勢,同時具有更大的成本優(yōu)勢,市場競爭力極高。國盛公司制備的硅基氮化鎵外延片,可以滿足電力電子用氮化鎵器件的需求。
據(jù)悉,國盛公司前身是55所電子材料產品部,專業(yè)從事半導體8-12英寸硅外延材料的研發(fā)及批量生產。值得一提的是,數(shù)月前,國盛公司大尺寸硅外延材料產業(yè)化項目的第一枚碳化硅外延片也已經在江寧開發(fā)區(qū)問世。
產業(yè)迭代期
“開道超車”機遇來了
長期以來,半導體產業(yè)關鍵核心技術缺失,是阻礙我國產業(yè)鏈向高端攀升的“絆腳石”。
據(jù)了解,第一代半導體材料主要是指硅、鍺半導體材料,興起于二十世紀五十年代,帶動了以集成電路為核心的微電子產業(yè)的快速發(fā)展。
第二代半導體材料是以砷化鎵、銻化銦為主的化合物半導體,主要用于制作高頻、高速以及大功率電子器件。
第三代半導體材料包括了以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶化合物半導體。
目前,第一、二代半導體材料工藝已經逐漸接近物理極限,相比于第一代及第二代半導體材料,第三代半導體材料在耐高溫、耐高壓以及承受大電流等多個方面具備明顯優(yōu)勢,被稱為“未來電子產業(yè)基石”,也被資本市場視為科創(chuàng)板上“新質生產力”,在新能源汽車、光伏、軌道交通、高壓輸變電、智能電網等方面有廣闊應用前景。
在第一、二代半導體材料的發(fā)展上,我國起步時間慢于其他國家,且“彎道超車”難度很大。但在第三代半導體材料領域,國內外企業(yè)處于同一起跑線,在第三代半導體的全新跑道上“開道超車”,是中國業(yè)界的愿景。
為實現(xiàn)產業(yè)破局,2021年3月,科技部、財政部批復,按照“1總部+6中心”(即“中電科集團+北京、南京、蘇州、深圳、長沙、太原”)的模式建設“國家第三代半導體技術創(chuàng)新中心”。其中,國家第三代半導體技術創(chuàng)新中心(南京)(以下簡稱南京中心)落戶于江寧開發(fā)區(qū),聚焦第三代半導體關鍵核心技術和重大應用方向重點突破。
南京中心依托55所現(xiàn)有資源,在省市區(qū)各級政府部門支持下近期取得一系列技術成果:碳化硅電力電子器件已經在國內頭部車企車載電源系統(tǒng)獲得大批量應用,裝載上車超1000萬只,保障近200萬輛汽車需求;功率模塊擬用于紅旗首款電驅車型,有望2024年正式裝車。在高壓和特高壓SiC器件方向,南京中心不斷刷新紀錄,比如國內首只6.5kV和15kV碳化硅芯片,20kV碳化硅大功率模塊,在國際首個35kV全碳化硅變電站等場景示范應用。
南京中心副主任楊勇表示:“下一步,我們將按照省委要求和市委全會部署,加速開展第三代半導體元器件的技術研發(fā)、產品研制及應用,打通基礎前沿開發(fā)到產品大規(guī)模應用之間的壁壘,確保第三代半導體國產元器件的自主保障,為構建現(xiàn)代化產業(yè)體系貢獻科技工作者的力量。”
加速布局
江寧開發(fā)區(qū)產業(yè)鏈條已初步建成
作為南京市發(fā)展集成電路產業(yè)“一核兩翼”的重要組成部分,江寧開發(fā)區(qū)是國內較早布局第三代半導體產業(yè)的開發(fā)園區(qū),也是全市第三代半導體產業(yè)鏈布局最完備的板塊。目前,該產業(yè)板塊已集聚數(shù)十家頭部關聯(lián)企業(yè),“鏈條”已初步打通建成。
目前,江寧開發(fā)區(qū)第三代半導體產業(yè)“第一梯隊”,由國博電子、國盛電子等“中電科系”龍頭企業(yè)“領銜”,今年這些龍頭企業(yè)相繼迎來重大發(fā)展節(jié)點。
今年,總投資30億元的國博射頻集成電路民品產業(yè)園一期項目順利投產,二期項目緊鑼密鼓開工。該項目是國博電子立足江寧,建設具有國際領先水平的射頻集成電路全產業(yè)鏈的重要項目,將為推動國產射頻集成電路產品在5G移動通信市場上打破國外壟斷、填補國內空白做出積極貢獻。
今年9月,總投資40億元的南京盛鑫大尺寸硅外延材料產業(yè)化項目竣工投產。作為南京市集成電路產業(yè)鏈建設的地標性項目,該項目建設外延主廠房、晶體加工廠房、綜合試驗樓、動力站等相關建筑,主要從事大尺寸硅外延片和第三代半導體外延片生產。
此外,總投資4億元的芯長征微電子集團芯片封裝生產基地項目、總投資10億元的國兆光電OLED微顯示器件擴產項目已在今年全面開工建設。
為了加速該產業(yè)“強鏈補鏈延鏈”,今年江寧開發(fā)區(qū)專門成立第三代半導體產業(yè)專班,根據(jù)梳理出的產業(yè)鏈“圖譜”,圍繞材料、設備、器件設計與制造、器件與模塊、應用五個環(huán)節(jié)和襯底、外延、材料、封裝等23個細分方向大力招商。2023年全年,園區(qū)新引進英諾賽科、沅程芯電子、博銳半導體、兆熠科技、中電鵬程半導體、芯干線、桑德斯微電子等一批產業(yè)項目。
作為配套扶持,園區(qū)還梳理出重點培育企業(yè)目錄、設立產業(yè)基金、打造人才庫。目前,園區(qū)第三代半導體產業(yè)戰(zhàn)略咨詢專家委員會也已經成立,確定國創(chuàng)中心主任陳辰、東南大學集成電路學院院長孫偉鋒教授、國盛電子總經理李國鵬等12位校企專家作為戰(zhàn)略咨詢專家委員會成員。園區(qū)集合資源要素、構建產業(yè)生態(tài),全力加速半導體材料的國產化替代進程。
原標題:《重大突破!第三代半導體在寧加速布局》