三星加速布局碳化硅業(yè)務(wù)，韓國(guó)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速
報(bào)道稱，三星電子正試圖引進(jìn)更先進(jìn)的8英寸碳化硅工藝設(shè)備。據(jù)了解，迄今為止完成的投資約在1000億至2000億韓元（6-12億人民幣）之間。投資規(guī)模足以實(shí)現(xiàn)原型的量產(chǎn)，而不僅僅是簡(jiǎn)單的工藝開(kāi)發(fā)。
SiC和GaN被認(rèn)為是下一代功率半導(dǎo)體材料。與傳統(tǒng)的硅相比，它具有出色的耐高溫和高電壓耐久性和功率效率。尤其是SiC的耐久性好，以電動(dòng)汽車為代表的汽車市場(chǎng)對(duì)它的需求不斷增加。由于開(kāi)關(guān)速度快，GaN被評(píng)價(jià)為更適合高頻環(huán)境下的無(wú)線通信。
報(bào)道顯示，除了三星電子DS部門內(nèi)的主要部門外，LED業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)和三星高級(jí)技術(shù)研究所也參與了前述TF。TF的具體目標(biāo)是開(kāi)發(fā)8英寸SiC、GaN工藝。
一位知情人士表示，“我了解到三星電子決定推動(dòng)一項(xiàng)計(jì)劃，將用于SiC和GaN開(kāi)發(fā)的LED工藝中使用的部分8英寸設(shè)備混合使用，以提高開(kāi)發(fā)效率?！?br style="white-space: normal; color: rgb(102, 102, 102); font-family: 宋體; font-size: 12px;"/>
報(bào)道還透露，三星電子內(nèi)部對(duì)下一代功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)抱有相當(dāng)大的熱情。一位業(yè)內(nèi)人士暗示說(shuō)：“隨著 Gyeong Kyung-hyeon總裁負(fù)責(zé)DS部門，功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)正在蓄勢(shì)待發(fā)?！?/span>
事實(shí)上，韓國(guó)早在2000年就開(kāi)始布局第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，并在近年來(lái)不斷加大力度，頻頻發(fā)力，政策發(fā)布，企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)收購(gòu)不斷。
2000年韓國(guó)制訂了GaN開(kāi)發(fā)計(jì)劃，政府在2004~2008年投入4.72億美元，企業(yè)投入7.36億美元以支持韓國(guó)進(jìn)行光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使韓國(guó)成為亞洲最大的光電子器件生產(chǎn)國(guó)。
2009年韓國(guó)發(fā)布《綠色成長(zhǎng)國(guó)家戰(zhàn)略》，全力發(fā)展環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)，并致力于使得該產(chǎn)業(yè)成為韓國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿χ弧?/span>
2010—2012年間投入約4500萬(wàn)美金以推動(dòng)MOCVD機(jī)臺(tái)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、引進(jìn)制程自動(dòng)化系統(tǒng)并開(kāi)發(fā)高速封裝、監(jiān)測(cè)設(shè)備。
2016年，韓國(guó)圍繞Si基GaN和SiC器件啟動(dòng)功率電子國(guó)家項(xiàng)目，同時(shí)重點(diǎn)圍繞高純SiC粉末制備、高純SiC多晶陶瓷、高質(zhì)量SiC單晶生長(zhǎng)、高質(zhì)量SiC外延材料生長(zhǎng)4個(gè)方向，開(kāi)展了國(guó)家研發(fā)項(xiàng)目。
2017年，韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部（MOTIE）舉辦研討會(huì)，為了強(qiáng)化系統(tǒng)半導(dǎo)體的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)、官、學(xué)三界聯(lián)手投資4645億韓元（4.15億美元），開(kāi)發(fā)低能源、超輕量和超高速的半導(dǎo)體芯片。
這當(dāng)中1326億韓元用于開(kāi)發(fā)先進(jìn)超輕量傳感器、837億韓元投入低耗能的SiC功率半導(dǎo)體，47億韓元投資超高速存儲(chǔ)器和系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)技術(shù)。
2021年，韓國(guó)政府對(duì)第三代半導(dǎo)體的發(fā)展越來(lái)越重視，并于同年發(fā)布了一份先進(jìn)功率半導(dǎo)體研發(fā)和產(chǎn)能提升計(jì)劃，計(jì)劃到2025年將市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升到全球水平，以便到那一年韓國(guó)至少有5種先進(jìn)的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品上市。
同時(shí)，韓國(guó)宣布啟動(dòng)“X-band GaN半導(dǎo)體集成電路”國(guó)產(chǎn)化課題。韓國(guó)無(wú)線通信設(shè)備半導(dǎo)體企業(yè)RFHIC（艾爾福）被選定為課題牽頭企業(yè)，SK Siltron將參與SiC基板/GaN樹(shù)脂的制作，LIG nex1負(fù)責(zé)系統(tǒng)的驗(yàn)證，韓國(guó)電子通信研究院(ETRI)的半導(dǎo)體工廠將被用來(lái)進(jìn)行GaN MMIC的制作。
2022年，韓國(guó)推出其由國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)、大學(xué)、研究所等組成的“新一代晶體工程部”。以開(kāi)發(fā)新一代功率半導(dǎo)體，應(yīng)對(duì)碳化硅 (SiC)、氮化鎵 (GaN) 和氧化鎵 (Ga203) 等快速增長(zhǎng)的全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)。
其中，LX Semicon、SK siltron、Hana Materials、STI等30家功率半導(dǎo)體公司將參與材料、零件、設(shè)備的功率半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)。
目前，在全球第三代半導(dǎo)體的爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，韓國(guó)正在向歐美日巨頭發(fā)起沖擊。
需求確定且巨大，SiC未來(lái)數(shù)年CARG近50%
GaN和SiC是第三代半導(dǎo)體兩大主要材料，GaN的市場(chǎng)應(yīng)用偏向微波器件領(lǐng)域、高頻小電力領(lǐng)域（小于1000V）和激光器領(lǐng)域。由于GaN器件能夠提供更高的功率和帶寬，并且GaN芯片每年在功率密度和封裝方面都會(huì)取得飛躍，能比較好的適用于大規(guī)模MIMO（多入多出）技術(shù)，GaN HEMT（高電子遷移率場(chǎng)效晶體管）已經(jīng)成為5G宏****功率放大器的重要技術(shù)。
相比GaN，SiC材料熱導(dǎo)率是其三倍，并且能達(dá)到比GaN更高的崩潰電壓，因此在高溫和高壓領(lǐng)域應(yīng)用更具優(yōu)勢(shì),適用于600V甚至1200V以上的高溫大電力領(lǐng)域，如新能源汽車、汽車快充充電樁、光伏和電網(wǎng)。
國(guó)金證券認(rèn)為，SiC和GaN當(dāng)前處于不同發(fā)展階段。對(duì)于SiC行業(yè)而言，目前整體市場(chǎng)規(guī)模較小，2020年全球市場(chǎng)規(guī)模約6億美元，但是下游需求確定且巨大。根據(jù)IHS Markit數(shù)據(jù)，受新能源汽車龐大需求的驅(qū)動(dòng)以及電力設(shè)備等領(lǐng)域的帶動(dòng)，預(yù)計(jì)到2027年碳化硅功率器件的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億美元，2020-2027年復(fù)合增速近50%。目前制約行業(yè)發(fā)展的主要成本高昂和性能可靠性。國(guó)金證券認(rèn)為SiC行業(yè)一旦到達(dá)綜合器件成本趨近于硅基功率器件的“奇點(diǎn)時(shí)刻”，行業(yè)將迎來(lái)爆發(fā)性增長(zhǎng)。
