摘要:“比利时最后一家工业芯片制造商破产拍卖”——近日,半导体行业传来了一则令人震惊的消息,比利时的氮化镓(GaN)制造商BelGaN已经申请破产。这家位于比利时奥德纳尔德的氮化镓半导体代工厂,曾被视为欧洲领先的6英寸和8英寸氮化镓汽车半导体代工厂,如今却面临倒闭的
“老大和老二打起来后,倒下的往往是老三。”——在中美科技博弈日益激烈的今天,欧洲半导体企业似乎率先退出了“战场”。
01
突然倒下的欧洲晶圆大厂
“比利时最后一家工业芯片制造商破产拍卖”——近日,半导体行业传来了一则令人震惊的消息,比利时的氮化镓(GaN)制造商BelGaN已经申请破产。这家位于比利时奥德纳尔德的氮化镓半导体代工厂,曾被视为欧洲领先的6英寸和8英寸氮化镓汽车半导体代工厂,如今却面临倒闭的困境,其440名员工也面临失业的风险。
资料显示,BelGaN团队和工厂源于1983年成立的MIETEC,后来该公司被阿尔卡特收购,再后来又被AMI Semiconductor收购,2008年,该公司又被出售给了安森美半导体,并于2009年开始开发GaN,致力于成为欧洲领先的6英寸和8英寸氮化镓汽车半导体代工厂。
2020 年,安森美半导体曾宣布要斥资1,200万欧元购买新设备对该GaN晶圆厂进行扩产,不过随后又在同年决定将该工厂出售。2022年2月,BelGaN正式收购了安森美的这个GaN晶圆厂,成为了现在的BelGaN。
BelGaN的技术优势集中在车用电子领域,曾推出650V增强型eGaN技术和1200V GaN-on-Si解决方案,并获得多家车企订单。尽管技术成果显著,BelGaN的财务问题自2022年起逐步恶化。其营收从2021年的1.2亿欧元骤降至2022年的7500万欧元,2023年虽小幅回升至8100万欧元,但仍无法覆盖运营成本11。公司长期依赖股东注资,但2024年寻求额外投资的努力失败,叠加全球供应链紧张和地缘政治风险,最终申请破产保护。
而1月21日,据《布鲁塞尔时报》报道,中国公司将成为氮化镓制造商BelGaN芯片制造设备破产拍卖的主要买家之一,原因是收购BelGaN晶圆厂的计划未能实现。在总拍卖金额2300万欧元中,中国企业以850万欧元购得关键设备,包括晶圆加工机和专用设备,而比利时政府正评估部分设备是否需出口许可。
02
BelGaN为何会被中国买家看中
在破产之前,BelGaN一直致力于从硅芯片技术转型到创新的氮化镓芯片技术。
2023年12月,他们展示了1200V GaN-on-Si技术;2024年3月,BelGaN还宣布“BEL1 650V eGaN平台”已获得多个主要客户的订单并准备批量生产,也计划扩大其氮化镓工厂。
然而,尽管BelGaN在氮化镓技术上取得了进展,并在今年开始为不同客户生产,但由于在需要大量投资以支持转型的过程中,公司在寻找额外投资时未能成功,最终申请了破产保护。
对于这样一个拥有不俗技术和制作能力的半导体企业,其经营现金流或许不咋滴,可架不住其手上握有先进的半导体制造设备乃至各种专利。
BelGaN原为硅基晶圆厂,转型后专注于GaN技术,设备改造包括从硅工艺向GaN工艺的迁移,其在转型过程中引入GaN-on-Si外延层生长设备和高压测试设备,而技术路线图则涵盖Gen2、Gen3、V-GaN和GaN-IC等迭代计划,旨在满足汽车市场的高可靠性需求。
BelGaN的工厂位于比利时奥德纳尔德,占地面积440,000平方米,拥有4,300平方米的无尘室空间和约250种制造设备。其中,80%的设备可升级为8英寸产线,支持0.35微米及以上的技术节点,涵盖低、中、高压的模拟CMOS和BCD(双极-CMOS-DMOS)技术。
在GaN晶圆体系中,8英寸属于相当前沿和未来的发展方向。相较于传统的6英寸晶圆,8英寸晶圆的晶粒产出数提升了80%,单颗芯片成本降低30%。这一技术突破显著提升了GaN器件的经济性,加速了其在消费电子、新能源汽车等领域的商业化应用,且8英寸蓝宝石基GaN晶圆已实现2000V击穿电压的器件展示,良率超过95%,为高压电力电子应用(如新能源汽车、工业电机)提供了更优解决方案。
除技术上的领先优势外,随着晶圆尺寸的增大,单位器件成本呈下降趋势。8英寸晶圆的面积是6英寸晶圆的1.78倍,这意味着每片晶圆上的芯片数量增加,从而降低了生产成本。
这种成本优势使得8英寸GaN晶圆成为主流电力电子器件的重要发展方向,目前世界先进半导体公司已试产8英寸GaN晶圆,并将其应用于5G通信和新能源汽车,德州仪器也宣布将氮化镓芯片的生产工艺从6英寸升级至8英寸,以提高产能和降低成本。
对于想要在8英寸GaN晶圆领域获得更多话语权的中国买家/企业而言,直接“抄底”BelGaN成熟的设备乃至工厂的确是条“捷径”。
03
中国买家能否如愿得到先进设备
大家都能看到的便宜也就很难真便宜了,盯上BelGaN先进设备的显然不止中国买家。
瑞典-芬兰财团联合成立的“7 Semiconductors Oy”公司同样有意参与竞争,意图重振欧洲半导体产业。
“我们已经为瑞典重新获得半导体领域的领导地位而努力了将近3年。最初的计划是在这里建造一家半导体工厂,但后来我们开始与比利时讨论,”支持者之一风险投资公司 Spirit Ventures 的 Gerard de Bourbon 说。“我们首先写了一份意向书,今天我们向比利时BelGaN提出了报价。”预计交易金额约为 15 亿瑞典克朗(1.3亿欧元)。
同时,比利时企业家Guido Dumarey及前所有者安森美也曾参与竞标,但未达成交易。值得一提的是美国与德国企业在初期表现出购买兴趣,但最终竞购力度不及中国买家以及7 Semiconductors Oy。
BelGaN手上拥有不少半导体晶圆厂商想要的MOCVD外延设备,BelGaN的1200V硅基氮化镓(GaN-on-Si)技术基于MOCVD(金属有机化学气相沉积)制造的工程厚衬底,支持高击穿电压(>1600V)和低比导通电阻(4mΩ·cm²)。2023年底,BelGaN还计划从AIXTRON引入G10-GaN MOCVD系统,进一步提升外延层质量。
而其工厂通过了严格的汽车电子认证(AEC-Q101),专注于车规级GaN器件的量产,覆盖650V至1200V电压范围,适用于车载充电、逆变器等场景。
MOCVD外延设备在半导体制造领域具有广泛应用,特别是在LED芯片生产、功率器件制造以及太阳能电池等领域。在LED芯片生产中,MOCVD设备用于制备高质量的外延层,这是LED芯片性能的关键所在。同时,MOCVD技术也是制造高性能电子器件如激光器、高频电子器件等的关键技术之一。
由于MOCVD设备的技术复杂度高,涉及多学科交叉(如真空、热场控制、气体动力学等),且国际巨头如美国Veeco、德国Aixtron长期垄断全球市场,其专利布局严密。Aixtron的“行星式反应器”(Planetary Reactor)和Veeco的“涡轮盘反应器”(Turbo Disk)均受专利保护,中国企业若直接仿制可能面临侵权风险。
尽管中微半导体等企业在蓝光LED领域成功实现国产替代(2018年国内市场占有率85),但在功率器件、Micro LED等高端应用领域,国产设备仍处于追赶阶段,核心工艺的稳定性和良率尚未完全达到国际水平。
而日本对MOCVD设备实行出口管制政策,导致其设备(如NIPPON Sanso的产品)难以进入中国市场,进一步加剧了市场对欧美设备的依赖,这也BelGaN被中国买家看重的原因。
事实上,MOCVD设备的出口限制可以参考荷兰政府于2023年6月30日颁布了针对半导体制造设备的新出口管制条例,该条例自2023年9月1日起生效,限制了包括光刻机、ALD设备、硅外延生长设备等在内的半导体制造设备出口。虽然MOCVD设备并未明确列入限制清单,但其作为半导体材料生长的关键设备,与硅外延生长设备类似,可能受到间接影响。
因此,中国买家能否如愿得到比利时氮化镓制造商BelGaN的设备,还需要看双方的谈判进展、政府审批情况以及市场环境的变化,而国产化恐怕才是长远解决办法。
04
砥砺前行的国产MOCVD设备
中国对MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积)设备的国产化探索始于上世纪80年代,但受限于技术壁垒和海外垄断,长期未能取得实质性突破。彼时,全球市场由德国AIXTRON和美国Veeco主导,两家企业合计占据超90%的份额,尤其在LED外延片生产领域形成绝对垄断。
2000年后,随着LED照明产业的兴起,中国地方政府开始通过补贴政策鼓励企业购置MOCVD设备。扬州、江门等地对设备采购提供资金支持,推动了国内MOCVD保有量的快速增长。然而,这一阶段的国产设备研发仍处于“雷声大、雨点小”的状态,多家企业尝试仿制或逆向工程,但最终因技术不成熟而未能产业化。
进入21世纪后,国家开始重视半导体设备的国产化工作。2003年,国家实施半导体照明工程,将MOCVD设备的国产化作为重点支持方向。在政策支持下,国内企业如中晟光电、中微半导体等开始加大研发投入,逐步缩小与国际先进水平的差距。
中微半导体作为国内MOCVD设备的龙头企业,通过自主研发,推出了Primo A7等高性能设备,大幅提升了产品的性能和可靠性。此外,中微半导体还积极拓展Mini LED和Micro LED等新兴市场,为全球客户提供高产量、高波长均匀性和良率的量产解决方案。
与此同时,中晟光电也不断优化其ProMaxy®系列设备,使其在亮度、良品率和迁移率等方面达到国际先进水平。这些技术突破不仅提升了国产MOCVD设备的市场竞争力,也为中国LED产业的发展注入了新的活力。
近年来,随着国产化进程的加速,国产MOCVD设备的市场占有率逐步提升。据数据显示,2016年国产MOCVD设备在国内市场的占有率仅为11%,但到2022年已超过50%,成功实现从早期的技术空白到如今的国际竞争者身份的转变。
从这个角度看,BelGaN的设备或许也不是非买不可。
来源:电脑报评论