碳化硅/氮化鎵：“國家隊(duì)”已入場！

以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料被認(rèn)為是當(dāng)今電子電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力，已在新能源汽車、光儲充、智能電網(wǎng)、5G通信、微波射頻、消費(fèi)電子等領(lǐng)域展現(xiàn)出較高應(yīng)用價值，并具有較大的遠(yuǎn)景發(fā)展空間。

以碳化硅為例，根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場分析報告》，預(yù)估2028年全球碳化硅功率器件市場規(guī)模有望達(dá)到91.7億美元（約663.53億人民幣）。各國政府對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展給予了高度重視，從戰(zhàn)略高度出臺了一系列利好政策，為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展保駕護(hù)航。

01、碳化硅、氮化鎵相關(guān)政策密集出臺

國內(nèi)方面，早在2021年，國家就出臺了一系列相關(guān)政策，全面加大了對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支持和投入力度。例如，科技部在2021年12月發(fā)布了《國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“新型顯示與戰(zhàn)略性電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度公開指南擬立項(xiàng)項(xiàng)目公示清單》。其中包括了“面向大數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的8英寸硅襯底上氮化鎵基外延材料、功率電子器件及電源模塊關(guān)鍵技術(shù)研究”、“大尺寸SiC單晶襯底制備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”、“基于氮化物半導(dǎo)體的納米像元發(fā)光器件研究”、“中高壓SiC超級結(jié)電荷平衡理論研究及器件研制”、“晶圓級Si（100）基GaN單片異質(zhì)集成關(guān)鍵技術(shù)研究”、“GaN單晶新生長技術(shù)研究”等眾多第三代半導(dǎo)體項(xiàng)目。工信部則在2021年12月公布了《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》，目錄按照《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》對新材料的劃分方法，分為先進(jìn)基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料和前沿新材料三大類，每個大類里面又細(xì)分小類。其中，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料中的先進(jìn)半導(dǎo)體材料和新型顯示材料包括了氮化鎵單晶襯底、氮化鎵外延片、碳化硅同質(zhì)外延片、碳化硅單晶襯底等第三代半導(dǎo)體材料。

而在近期，河北、陜西等省發(fā)布了第三代半導(dǎo)體相關(guān)支持政策，表明各地進(jìn)一步加大對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的扶持力度。其中，河北印發(fā)的《關(guān)于支持第三代半導(dǎo)體等5個細(xì)分行業(yè)發(fā)展的若干措施》，包括在第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵芯片與器件、襯底和外延、光刻膠等領(lǐng)域組織實(shí)施一批技術(shù)改造項(xiàng)目，積極爭取將在建和擬建第三代半導(dǎo)體重點(diǎn)項(xiàng)目納入國家“十四五”重大項(xiàng)目儲備庫。陜西則印發(fā)《陜西省培育千億級第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群行動計劃》，將重點(diǎn)開展第三代半導(dǎo)體材料工藝技術(shù)與核心產(chǎn)品攻關(guān)，打通晶體材料高效生長、器件設(shè)計制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，打造千億級第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群。國際方面，美國政府高度重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域。美國通過《芯片與科學(xué)法案》（Chips for America Act）等立法，提供資金支持和稅收優(yōu)惠，以促進(jìn)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，美國還通過國防高級研究計劃局（DARPA）等機(jī)構(gòu)，支持第三代半導(dǎo)體材料的研究和應(yīng)用。歐盟通過“地平線2020”計劃（Horizon 2020）等項(xiàng)目，支持半導(dǎo)體材料的研究和創(chuàng)新。歐盟還通過“歐洲共同利益重要項(xiàng)目”（IPCEI）等機(jī)制，提供資金支持，促進(jìn)成員國在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的合作和創(chuàng)新。此外，日本通過“新經(jīng)濟(jì)成長戰(zhàn)略”等政策，韓國通過“半導(dǎo)體超級大國戰(zhàn)略”等政策，德國政府通過“高科技戰(zhàn)略”等政策，支持半導(dǎo)體材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，其中包括促進(jìn)第三代半導(dǎo)體材料的發(fā)展。目前，全球各國都在從政策方面持續(xù)對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行引導(dǎo)和扶持，有助于推動第三代半導(dǎo)體在各個領(lǐng)域的進(jìn)一步滲透。

02、真金白銀扶持三代半產(chǎn)業(yè)

除政策引導(dǎo)和扶持外，在資金補(bǔ)貼方面，各國對于第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展投入較大，且正在不斷加碼。

今年6月28日晚間，三安光電發(fā)布公告稱，其收到政府補(bǔ)助資金約3.64億元，占公司最近一期經(jīng)審計歸屬于上市公司股東凈利潤的99.41%。這將對三安光電2024年第二季度損益產(chǎn)生積極影響，進(jìn)而對其全年業(yè)績產(chǎn)生積極影響。天岳先進(jìn)則在2022年1-7月累計獲得政府補(bǔ)助1843.42萬元。從三安光電、天岳先進(jìn)等廠商收到金額可觀的政府補(bǔ)助資金，可以窺見我國對于第三代半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)的補(bǔ)貼力度較大。此外，東尼電子、時代電氣、晶湛半導(dǎo)體、中微公司等碳化硅相關(guān)廠商也都曾獲得政府的財政支持。國際市場方面，美國持續(xù)向各大三代半相關(guān)廠商發(fā)放大額補(bǔ)貼。其中，作為芯片和科學(xué)法案的一部分，美國商務(wù)部今年2月宣布計劃向格芯（GF）提供15億美元（約108.54億人民幣）的直接資助，用于擴(kuò)大其在美國的氮化鎵晶圓廠產(chǎn)能。2023年10月，格芯氮化鎵項(xiàng)目已獲得美國政府3500萬美元（約2.53億人民幣）的資助。而在今年4月，據(jù)外媒報道，韓國半導(dǎo)體晶圓制造商SK siltron宣布將從美國密歇根州政府獲得7700萬美元（約5.57億人民幣）的補(bǔ)貼，這筆資金包括投資補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠。

報道稱，SK siltron正在擴(kuò)建其位于美國密歇根州貝城的碳化硅晶圓工廠，由其美國子公司SK siltron CSS主導(dǎo)建設(shè)，SK siltron CSS計劃利用美國政府和密歇根州政府提供的資金，在2027年之前完成貝城工廠的擴(kuò)建。日本政府通過“特定半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)補(bǔ)助項(xiàng)目”對企業(yè)在日本建設(shè)先進(jìn)半導(dǎo)體工廠進(jìn)行補(bǔ)助，補(bǔ)助率最多可達(dá)項(xiàng)目所需費(fèi)用的1/3。其中，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省向Resonac（原昭和電工）和住友電工提供了超過10億元人民幣的國家補(bǔ)貼，以擴(kuò)大碳化硅材料的生產(chǎn)規(guī)模。這些補(bǔ)助體現(xiàn)了各國政府對第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要性的認(rèn)識，以及確保本國在全球第三代半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中保持競爭力的決心。通過這些補(bǔ)助，各國旨在推動第三代半導(dǎo)體技術(shù)升級、產(chǎn)能擴(kuò)大。除直接的資金補(bǔ)貼外，“國家隊(duì)”還通過投資入股相關(guān)廠商推動第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。今年上半年，中車時代半導(dǎo)體、長電科技子公司等紛紛完成了新一輪融資或增資，背后都有國資的身影。其中，中車時代半導(dǎo)體今年4月完成新一輪融資，由電投融合創(chuàng)新（常州）股權(quán)投資合伙企業(yè)（有限合伙）（以下簡稱電投融合創(chuàng)新基金）投資。電投融合創(chuàng)新基金成立于2022年6月，由國家電投產(chǎn)業(yè)基金聯(lián)合常州市產(chǎn)業(yè)投資基金（有限合伙）、常州市武進(jìn)區(qū)基金及其他國有資本共同發(fā)起成立。而在今年6月，長電科技汽車電子（上海）有限公司（以下簡稱長電汽車電子）完成了注冊資本變更。變更后，長電汽車電子新增國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金二期股份有限公司、上海集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（二期）有限公司等為股東，注冊資本由4億元增加11倍至48億元。在當(dāng)前國際貿(mào)易形勢復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈自主可控需求日益迫切的背景下，國資的介入有助于減少對外依賴，增強(qiáng)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)安全性。

03、第三代半導(dǎo)體翻開新篇章

在從多個方面支持第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商的同時，各國的“國家隊(duì)”親自出手，參與這場日益火熱的全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)爭奪戰(zhàn)。國內(nèi)方面，今年3月，上海首次舉辦第三代半導(dǎo)體推介活動。活動中，“寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地”揭牌，未來將由臨港新片區(qū)牽頭，代表上海把臨港新片區(qū)建設(shè)成為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地。據(jù)介紹，上海臨港新片區(qū)計劃在未來3年內(nèi)，通過相關(guān)措施，打造從器件設(shè)計、襯底生產(chǎn)、晶圓制造、模組封裝到終端應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈條。國際方面，今年2月?lián)饷綀蟮溃胍ㄟ^一個名為ORanGaN的項(xiàng)目，來構(gòu)建全新的自主供應(yīng)鏈，該項(xiàng)目專注于研發(fā)用于5G通信的射頻氮化鎵產(chǎn)品和設(shè)備。

目前，英國還不完全具備開發(fā)和制造應(yīng)用于5G且商用的射頻氮化鎵器件的能力，ORanGaN項(xiàng)目的建立正是為了補(bǔ)強(qiáng)這一短板。ORanGaN項(xiàng)目得到了英國科學(xué)、創(chuàng)新和技術(shù)部（DSIT）的支持。而在今年4月，韓國釜山市政府宣布投資400億韓元（約2.1億人民幣），在東南放射科學(xué)產(chǎn)業(yè)園區(qū)增建采用碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料的8英寸化合物功率半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施，該項(xiàng)目已獲國家及市級基金資助?！皣谊?duì)”出手，在壯大本國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)力的同時，有望帶動更多本國廠商加入投建第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大軍。在政策扶持和資金支持雙重力量推動下，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢，從項(xiàng)目落地實(shí)施方面可窺見一斑。僅2024年上半年，國內(nèi)就有數(shù)十個碳化硅相關(guān)項(xiàng)目披露新進(jìn)展。

而在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面，通過產(chǎn)學(xué)研合作，國家主導(dǎo)建設(shè)的科研機(jī)構(gòu)和高校助力三代半相關(guān)廠商加速實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級迭代和產(chǎn)業(yè)化。

其中，清華大學(xué)蘇州汽車研究院和至信微電子簽約共建“碳化硅聯(lián)合研發(fā)中心”；安森德半導(dǎo)體與南方科技大學(xué)合作共建“南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院-安森德半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”；長飛先進(jìn)與懷柔實(shí)驗(yàn)室于近日舉辦了碳化硅項(xiàng)目科技成果合作轉(zhuǎn)化意向簽約儀式。

04、總結(jié)

各國對于本國三代半產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和扶持，體現(xiàn)了各國對相關(guān)領(lǐng)域的重視，尤其是在三代半產(chǎn)業(yè)全球競爭日益加劇的大背景下，國家的大力支持可以為國內(nèi)三代半廠商提供良好的營商環(huán)境，推動國內(nèi)企業(yè)更好地參與全球市場的競爭。

具體來看，各國的相關(guān)補(bǔ)助和產(chǎn)業(yè)基金可以為第三代半導(dǎo)體廠商的研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新提供資金支持，加速技術(shù)突破，縮小與國際先進(jìn)水平的差距。在國內(nèi)，國家大基金一期和二期此前均投資過相關(guān)廠商，覆蓋碳化硅、氮化鎵產(chǎn)業(yè)的材料、設(shè)備、器件、模組等企業(yè)，如士蘭微、華潤微、三安光電、天科合達(dá)、世紀(jì)金光、賽微電子、北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體等。同時，國家的重視和支持，還能夠帶動地方政府和民間資本的投入，形成國家引導(dǎo)、地方支持、民間投資的多元化投融資格局，為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更加充足

的資金保障。此外，各國從戰(zhàn)略高度，一方面推動第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化和升級，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)降本增效，提升整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力；另一方面，通過扶持產(chǎn)業(yè)鏈上下游的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展，形成第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，壯大產(chǎn)業(yè)實(shí)力。

整體來看，各國引導(dǎo)和扶持第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，不僅能夠推動產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級，還能夠在保障產(chǎn)業(yè)鏈安全、提升國際競爭力等方面發(fā)揮重要作用。隨著各國加大扶持力度，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國際競爭將加劇。

集邦化合物半導(dǎo)體Zac