国内GaN赛道杀出一匹“超级”黑马

2023-10-19 15:40:50 来源: 互联网

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“从建厂到中试产线稳定产出1.5万片仅用1年半，外延到成品器件产出周期仅为7天，量产平均良率高达85%，研发周期缩短2/3，建线成本比同业减少2/3。而且一气发布了全功率段氮化镓器件”。如此振奋人心的进展，使誉鸿锦半导体无疑成为国内氮化镓（GaN）赛道上的一匹“超级”黑马，实力不容小觑。

10月13日，誉鸿锦半导体在深圳国际会展中心（宝安新馆) 正式举办氮化镓（GaN）器件品牌发布会，暨誉鸿锦2023年度GaN功率电子器件及招商发布会活动。这也让誉鸿锦这家企业进入公众的视野中。许多人不禁要问，誉鸿锦是如何在如此短的时间内，就实现了高效、超高良率、低成本的氮化镓国产化建设？背后又蕴含着怎样的科技与创新？接下来，我们就来揭开这家企业的神秘面纱，探究它快速崛起的秘诀。

氮化镓普及率低的症结：产业效率还太低

第三代化合物半导体凭借其显著的性能特点，在新能源汽车、5G通信、可再生能源等领域具有广泛的需求前景，且其器件生产工艺和技术也日趋成熟，但目前的市场普及率仍然非常低，尤其和硅基器件相比仍有数量级差距的行业现实问题。就拿氮化镓来说，据誉鸿锦介绍，截止2023年，氮化镓功率器件的行业渗透率还不到1%，而按照据Yole的预测，功率氮化镓市场预计到2028年将占电力电子市场的6%以上。目前行业现状是，全球诸多厂商都在积极推进氮化镓技术应用的普及，其中海外厂商更多的策略重心是高性能器件的应用，国内厂商则更多是通过常规器件的低成本来推广氮化镓应用。

誉鸿锦在会上分析到，从材料成本来说，氮化镓（GaN）器件并不会比硅基器件昂贵。誉鸿锦认为氮化镓渗透率依然低的原因，并不是很多人所认为的氮化镓器件规模仍然不足，导致成本均摊困难。因为规模是结果而并非原因，本质问题出现在产业效率上，只有把系统效率提升，才能用更低的成本推动器件的大规模应用。

只有从第一性原理出发，搞清楚氮化物半导体的材料原理才能实现正向的研发和工艺，也就是我们俗说的KNOW HOW，这样才能把器件研发效率提升，同时还需要掌握设备的优化能力来配合器件的制造需求，把良率提升，生产效率提升，也减少后期分选封测的工作量，再通过对工艺制程的理解来实现核心设备的国产替代和自研，进一步降低产线的成本，并最终通过全流程IDM集成的方式减少过程中的时间成本和经济成本的损耗。最终实现匹敌于硅器件的产业链效率和成本。

在誉鸿锦看来，高性能是推动应用创新的动力，而低成本则是推动应用普及的基础。所以，关于氮化镓器件的大规模普及应用问题，誉鸿锦提出“产业价值=能效提升-替换成本>0”的解题思路。思路有了，那么实际上如何来解呢？

行业首创的“Super IDM”产业集群，真正实现氮化镓产业效率革命

众所周知，发展功率半导体，IDM为王。IDM模式集设计、制造、测试和销售于一体，将所有环节掌握在手中。但是，誉鸿锦半导体在IDM的基础上更上一层楼，在业内首次提出了包括设备&材料端、自主全流程IDM、销售与技术服务体系群以及终端产品应用生态链的Super IDM产业集群概念。即“Super IDM产业集群 = 上游设备材料+IDM+终端技术应用+零售服务生态链”。也就是说，誉鸿锦从上游的设备和材料就开始全面把控，乃至下游终端产品。

誉鸿锦半导体在创立之初，就组建了产业奠基人级的技术团队，其中誉鸿锦首席科学家邵春林博士是中国最早开展氮化镓技术研发的人员，邵博士不仅参与了国内最早的MOCVD设备开发，还在誉鸿锦半导体的规划、建设以及技术创新中发挥了主导作用。团队人员掌握氮化镓外延材料、芯片流片和器件封装等领域的核心know-how，能够减少流片的次数，确保产品的成熟度和可靠度。

正是这样的人才团队，使得誉鸿锦具有高速建线和调试能力。达到了开篇我们所提到的“仅用1.5年时间誉鸿锦就从建厂发展到中试线稳定产出1.5万片。从外延生长到成品器件的完整周期仅需7天，量产的平均良率达到了85%”。据悉，誉鸿锦正在建设二期产线，预计今年年底封顶，项目建成后月产能可达25万片。

在此次发布会上，誉鸿锦半导体通过一段工厂全线实拍视频，向在场嘉宾展现了其拥有的行业里数量最多、工序最为齐全的设备产线。据了解，誉鸿锦产线中拥有超过600台各类生产设备，覆盖从外延生长、芯片制造到模组封测的全生产流程。这些设备当中一部分采用自研的设备，誉鸿锦具有先进的MOCVD外延平台和专有的缓冲层技术，能够提供4寸、6寸、8寸硅基/碳化硅基/蓝宝石基氮化镓HEMT外延片。

另外一部分则要归功于对国产设备的积极采用。在国产设备快速崛起的大背景下，誉鸿锦选择与国内设备和材料供应商紧密合作，这一策略不仅大大提升了技术的可控性和降低了成本，同时也极大加快了整个产业链的响应速度。这种战略部署赋予了誉鸿锦迅速构建高效生产线的能力，并快速扩张其产业规模。更为重要的是，这种深度的本土合作开启了与国内客户在设备定制化方面的深入探讨，为未来可能的合作提供了坚实基础。通过自研设备和采用国产设备，誉鸿锦将建厂的成本相较行业降低了2/3。

目前誉鸿锦已经在氮化镓的多项外延技术领域展现出了优势，包括极低外延翘曲控制、均匀性的GaN层厚度以及精准可控的载流子调控等。公司的高费效比成熟工艺已经在量产中，同时，公司还在积极储备和发展更先进的生产工艺，比如8英寸晶圆工艺。

下游市场对誉鸿锦而言也至关重要。据了解，誉鸿锦致力于构建一个涵盖储能充电产品、新能源出行产品品牌、激光显示应用产品品牌的终端产品应用生态链。这个综合业务平台不仅包括核心模组和成品制造，还涉及品牌孵化、渠道销售、以及仓储售后，全方位确保产品的市场竞争力。这种做法极大地促进了誉鸿锦器件的快速产品化，更有效地促进了其在市场初期的快速验证与接受度。

凭借85%平均量产良率获得高一致性器件，高集成度IDM-7天制造周期、高研发效率使时间缩短2/3，自研设备和设备国产化使成本降低2/3，终端应用产业群集成，誉鸿锦实现了“产业效率革命=高良率x IDM整合x高研发效率x设备降本x快速应用验证”。

总的来看，通过Super IDM产业集群的深度耦合，誉鸿锦不仅确保了上游设备的自主可控和成本降低，还在IDM环节实现了极致的运营效率。此外，公司还促进了应用终端的快速导入和批量验证，这些因素推动着誉鸿锦实现氮化镓产业快速普及的产业目标。

高速产品化验证，誉鸿锦发布全功率段氮化镓器件

通过整合正向的“know-how”与完整的工艺制程能力，誉鸿锦半导体实现了全品类产品的高效输出。此次发布会上，誉鸿锦发布了100V、650V、900~1200V的全功率段器件，包括功率器件（行业首创的氮化镓SBD功率器件）、射频器件、激光器件等，可以广泛应用于多种电力电子领域。

与国际头部友商相比，誉鸿锦的功率器件可以做到海外厂商价格的几分之一。而且誉鸿锦的氮化镓器件将以硅器件的价格为目标，推动氮化镓对硅的加速替代。在国内市场中，誉鸿锦不仅能提供更全面的器件种类和规格，还能研发出高规格产品。其器件不仅良率和一致性上乘，而且参数SKU更为精简（不考虑封装形式），成本效益显著。

更重要的是，誉鸿锦还积极投身于创新应用的研发，在展台中，誉鸿锦的行业首个氮化镓肖特基二极管（SBD）器件，以及900V蓝宝石基氮化镓晶圆的实物展示引起了行业的重点关注。

除了这次发布的器件之外，誉鸿锦公司已构建了一套完整的技术矩阵——全氮化镓（All GaN）功率器件组合，能够在多种衬底上如氮化镓、硅、碳化硅和蓝宝石等，实现氮化镓材料的外延生长，可以根据应用需求自由选择不同的技术路径，实现快速制样和验证，直至导入量产。

在现场签约环节，誉鸿锦半导体分享了其更多的产业理想——树立高效率产业化标杆，为中国半导体产业引入和培养更多行业人才，加快推进技术产业化。现场与行业top级的应用型大学“东莞理工”国际微电子学院就共建人才培养和产业共创平台项目签署了战略合作协议。同时也同“大族激光”旗下的“大族机器人”签署了氮化镓电机研发与应用的产业合作战略协议。

总结

在当前的全球贸易格局中，特别是中美之间的技术和贸易摩擦不断升级，中国在半导体领域的自给自足成为了一种紧迫的国家战略。誉鸿锦半导体的快速崛起，展现出了我国在原材料、制造工艺和设备上的快速进步，彰显了“中国智造”的魄力。

同时在创新方面，誉鸿锦不仅仅从技术或者价格单一的维度发起竞争，而是采用了一种相对较新的独特策略，从技术的know-how和全产业链效率进行全面的提升。并且以兼顾高性能和低成本方式推动氮化镓器件全面普及。这正是誉鸿锦的初心所在，“用化合物半导体改变每个人的生活”。

责任编辑：sophie

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