集微網(wǎng)消息，2017年以來(lái)，功率半導(dǎo)體市場(chǎng)景氣向好，二極管、MOS管、IGBT等功率器件紛紛出現(xiàn)供需偏緊，導(dǎo)致交期延長(zhǎng)，價(jià)格數(shù)次調(diào)漲。

以IGBT為例，由于市場(chǎng)被英飛凌、三菱、富士電機(jī)、安森美等少數(shù)供應(yīng)商所壟斷，缺貨漲價(jià)更是持續(xù)了較長(zhǎng)時(shí)間，業(yè)內(nèi)甚至一度傳出IGBT供貨周期延長(zhǎng)至52周。

隨著全球半導(dǎo)體需求整體下滑，供需緊張情況有所緩解。據(jù)富昌電子2020年Q1市場(chǎng)行情報(bào)告顯示，目前英飛凌、安森美、Microsemi等IGBT供應(yīng)商的供貨周期普遍維持在13-30周左右，且交期還有延長(zhǎng)趨勢(shì)，而IGBT正常的供貨周期在7-8周左右。

上游供應(yīng)商漲價(jià)對(duì)于終端廠商而言，或許只是壓低利潤(rùn)，但拿不到貨卻可能是致命的打擊。同時(shí)，中美貿(mào)易摩擦持續(xù)升級(jí)，使得國(guó)內(nèi)客戶(hù)對(duì)供應(yīng)鏈的安全愈發(fā)關(guān)注，國(guó)產(chǎn)替代加速也成了國(guó)內(nèi)IGBT供應(yīng)商打開(kāi)市場(chǎng)的突破口。

IGBT代工資源緊缺

盡管市場(chǎng)機(jī)遇已經(jīng)到來(lái)，但由于 IGBT 行業(yè)存在技術(shù)門(mén)檻較高、人才匱乏、市場(chǎng)開(kāi)拓難度大、資金投入較大等困難，國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中一直進(jìn)展緩慢。

從20世紀(jì)80年代至今，IGBT芯片經(jīng)歷了7代升級(jí)，從早期PT穿通型、NPT非穿通型，發(fā)展到最新的增強(qiáng)溝槽柵FS型，芯片面積、工藝線寬、通態(tài)飽和壓降、關(guān)斷時(shí)間、功率損耗等各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化，從而使得制造成本、壽命、可靠性及產(chǎn)品性能均得到大幅改善，斷態(tài)電壓也從600V提高到6500V以上。

時(shí)至今日，英飛凌、三菱電機(jī)、富士電機(jī)等國(guó)際主流廠商基本處于第 7代 IGBT。反觀國(guó)內(nèi)，領(lǐng)先的IGBT廠商也基本處于第5代或第6代IGBT技術(shù)。

據(jù)集微網(wǎng)此前報(bào)道，目前能做IGBT芯片的國(guó)內(nèi)廠商主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是士蘭微、華潤(rùn)微、華微電子、比亞迪、中車(chē)時(shí)代（主要是自產(chǎn)自銷(xiāo)）等IDM廠，這類(lèi)廠商有fab廠，從芯片到模塊都能自己做。另一類(lèi)是斯達(dá)半導(dǎo)、上海陸芯、中科君芯等芯片設(shè)計(jì)公司，一般在華虹宏力、先進(jìn)半導(dǎo)體、中芯國(guó)際等f(wàn)ab廠進(jìn)行生產(chǎn)。

值得注意的是，國(guó)內(nèi)IGBT廠商的發(fā)展除了受限于技術(shù)人才的緊缺，還受制于fab廠。

目前，在國(guó)際IGBT大廠中8英寸已經(jīng)成為主流生產(chǎn)線，英飛凌甚至已經(jīng)在12英寸晶圓上量產(chǎn)IGBT，而國(guó)內(nèi)情況卻相差甚遠(yuǎn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，無(wú)論是6英寸還是8英寸，國(guó)內(nèi)目前真正有能力生產(chǎn)IGBT產(chǎn)品的生產(chǎn)線都很少，相對(duì)而言，能夠?yàn)镮GBT設(shè)計(jì)廠商提供代工服務(wù)的生產(chǎn)線就更加少了，因此，國(guó)內(nèi)IGBT代工產(chǎn)能一直是處于供不應(yīng)求的狀況。

另一名業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，國(guó)內(nèi)IGBT代工產(chǎn)能主要集中在華虹宏力和上海先進(jìn)兩家，上海先進(jìn)主要是6英寸生產(chǎn)線，產(chǎn)品以PT型、NPT型為主，華虹宏力是8英寸生產(chǎn)線，產(chǎn)品以FS型為主。

由此可見(jiàn)，代工資源緊缺也是導(dǎo)致國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的一大制約。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)競(jìng)相發(fā)力IGBT市場(chǎng)，這一情況正在逐步改變。

中芯紹興產(chǎn)能大幅開(kāi)出

近期，中芯紹興接連與揚(yáng)杰科技、捷捷微電簽訂了功率器件戰(zhàn)略合作協(xié)議，宣布在MOSFET、IGBT等相關(guān)高端功率器件的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域展開(kāi)深度合作。據(jù)協(xié)議約定，揚(yáng)杰科技與捷捷微電在中芯紹興的2020年度平均投片分別不低于2000片/月和7000片/月。

眾所周知，中芯國(guó)際一直是國(guó)內(nèi)高端工藝技術(shù)的領(lǐng)軍者，而特色工藝技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)另一家晶圓代工廠華虹宏力的強(qiáng)項(xiàng)，此次中芯紹興在功率器件上的舞臺(tái)“高調(diào)亮相”，與新晉的IGBT從業(yè)者揚(yáng)杰科技以及捷捷微電合作，也給業(yè)內(nèi)提供了更多的想象空間。

據(jù)了解，中芯紹興于成立于2018年3月，總部位于浙江紹興，主要工藝平臺(tái)是MEMS、IGBT和MOSFET，其紹興生產(chǎn)線在2018年5月奠基開(kāi)工，2019年12月宣布投產(chǎn)，進(jìn)展不可謂不快。

在此情況下，作為中芯國(guó)際旗下“專(zhuān)注特色工藝代工服務(wù)”的平臺(tái)，中芯紹興的情況一直頗受業(yè)內(nèi)關(guān)注。為此，集微網(wǎng)采訪到了中芯紹興執(zhí)行副總裁劉煊杰。

劉煊杰表示，中芯紹興的上海/深圳生產(chǎn)線早在2018年就開(kāi)始量產(chǎn)了。2019年12月，紹興工廠的生產(chǎn)線多個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)都進(jìn)入量產(chǎn)，包括MOSFET、IGBT、MEMS。

在產(chǎn)能方面，中芯紹興在上海深圳的總月產(chǎn)能是2.5萬(wàn)片晶圓，現(xiàn)在基本處于滿(mǎn)載。在紹興的工廠一季度月產(chǎn)能達(dá)到1-1.5萬(wàn)片，產(chǎn)能利用率在80%以上，2020年第四季度產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)至每月4萬(wàn)片晶圓。我們?cè)?023年會(huì)實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)片月產(chǎn)能，MOSFET、IGBT、MEMS產(chǎn)能分配大致是 4:4:2。

在工藝技術(shù)方面，劉煊杰還指出，SMEC擁有非常先進(jìn)的IGBT工藝平臺(tái)，電壓范圍覆蓋600-1700V，可應(yīng)用在消費(fèi)、工業(yè)控制和車(chē)載領(lǐng)域，我們和多家國(guó)際客戶(hù)在車(chē)載IGBT上有深入合作，在車(chē)載IGBT晶圓及模組封裝代工平臺(tái)上有大規(guī)模的專(zhuān)注投資。

據(jù)了解，國(guó)內(nèi)IGBT芯片的主要工藝設(shè)備和襯底片都必須從國(guó)外采購(gòu)，對(duì)于可能會(huì)面對(duì)的進(jìn)口許可問(wèn)題，劉煊杰表示，我們嚴(yán)格遵守半導(dǎo)體設(shè)備和材料的進(jìn)出口許可協(xié)議，同時(shí)立足于8英寸成熟設(shè)備。此外，公司已經(jīng)著力并將持續(xù)提高設(shè)備和材料的國(guó)產(chǎn)化。

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)8英寸線能夠?qū)崿F(xiàn)IGBT產(chǎn)品量產(chǎn)的僅有株洲中車(chē)、華虹宏力、上海先進(jìn)等極少數(shù)fab廠。2018年，士蘭微逐步建成8英寸生產(chǎn)線，并成功實(shí)現(xiàn)IGBT產(chǎn)品量產(chǎn)；中芯紹興產(chǎn)能也大幅開(kāi)出；積塔半導(dǎo)體8英寸產(chǎn)線預(yù)計(jì)在一季度投產(chǎn)；比亞迪、華微電子、華潤(rùn)微也紛紛宣布建設(shè)8英寸功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，目前，國(guó)內(nèi)IGBT市場(chǎng)需求旺盛，國(guó)內(nèi)客戶(hù)正在逐步接受?chē)?guó)產(chǎn)IGBT，國(guó)內(nèi)IGBT的銷(xiāo)量也在持續(xù)上漲。隨著國(guó)內(nèi)8英寸fab廠產(chǎn)能大幅開(kāi)出，國(guó)內(nèi)IGBT廠商在技術(shù)、成本等各個(gè)方面都將更加具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)程也必將加速。