中國粉體網訊 據韓媒ETNews報道,為了開發(fā)新一代功率半導體,韓國將于14日正式推出其由國內半導體企業(yè)、大學、研究所等組成的“新一代晶體工程部”,以應對碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鎵(GaO)等迅速增長的全球功率半導體市場。
該研究部門的目標是開發(fā)以碳化硅(SiC)為基礎的國產功率半導體生態(tài)系統(tǒng),還將培育與碳化硅半導體相關的材料、零部件和設備企業(yè)的發(fā)展,并決定為應對碳化硅半導體市場的增長,組成聯盟。
聯盟名單;圖片來源:ETNews
在該聯盟中,LX Semiconductor、SK siltron、Hana Materials、STI等30家功率半導體企業(yè)將參與材料、零部件、設備用功率半導體的開發(fā)。其中由LX Semiconductor開發(fā)碳化硅半導體,SK siltron公司負責碳化硅襯底。Hana Materials和STI將共同開發(fā)碳化硅半導體零件和設備技術。由光云大學、嘉泉大學和韓國國民大學支援碳化硅半導體研究開發(fā)基礎設施,由國家納米材料研究所和韓國陶瓷工程技術研究所支援技術。
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聚焦半導體,政策頻出
邏輯存儲領域的半導體巨頭韓國,近年來在第三代半導體方面動作頻頻。
2016年
韓國圍繞Si基GaN和SiC器件啟動功率電子國家項目,同時重點圍繞高純SiC粉末制備、高純SiC多晶陶瓷、高質量SiC單晶生長、高質量SiC外延材料生長4個方向,開展了國家研發(fā)項目。
2017年
韓國產業(yè)通商資源部(MOTIE)舉辦研討會,為了強化系統(tǒng)半導體的競爭力,產、官、學三界聯手投資4645億韓元(4.15億美元),開發(fā)低能源、超輕量和超高速的半導體芯片。這當中1326億韓元用于開發(fā)先進超輕量傳感器、837億韓元投入低耗能的SiC功率半導體,47億韓元投資超高速存儲器和系統(tǒng)整合設計技術。
2019年7月
韓國政府宣布,為支援半導體材料、以及設備的國產化,每年將提供1兆韓元(約合8.5億美元)的預算。
2021年初
韓國政府曾宣布,2021年將投資2500億韓元(約14.58億人民幣),未來10年將投資2.5兆韓元(約143億人民幣),加快功率半導體等技術的研發(fā)。其中,將選擇4家無晶圓廠公司,協(xié)助公司達到1000億韓元(約5.78億人民幣)的銷售額目標,并進一步協(xié)助開發(fā)有潛力的產品。
2021年4月
韓國政府發(fā)布了先進功率半導體研發(fā)和產能提升計劃,將專注于SiC、GaN和氧化鎵三種材料的應用技術。該計劃提出,到2022年,韓國政府將注資60億韓元(3499萬人民幣),用于建設基礎設施,與晶圓廠一起設立6至8英寸的制程。
2022年2月
韓國媒體報道將在今年韓國的半導體產業(yè)投資總額中,用1.3萬億韓元(合計約69億人民幣)將用于專注于芯片設計和碳化硅化合物半導體的中小企業(yè)。另外1.8萬億韓元(合計95.3億人民幣)將用于專注于原材料、零部件、設備和半導體后處理的中小企業(yè)。
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面對第三代半導體,韓國動作頻頻為哪般?
第三代半導體——后摩爾時代半導體強國的必選項
其實,不僅是韓國,美歐日等國家和地區(qū)也紛紛出臺法案,加大對第三代半導體產業(yè)的扶持力度?梢灶A見,未來十年,全球半導體領域,特別是圍繞第三代半導體的各個環(huán)節(jié),必將迎來一場席卷全球的大廝殺。
過去幾十年,“摩爾定律”一直引領著半導體產業(yè)的發(fā)展。但隨著半導體工藝演進到今天,每前進一代,工藝技術的復雜程度呈指數級上升。曾經“中流砥柱”的硅功率器件已日趨其材料發(fā)展的極限,難以滿足當今社會發(fā)展對于高頻、高溫、高功率、高能效、耐惡劣環(huán)境以及輕便小型化的新需求。半導體業(yè)界紛紛在新型材料和器件上尋求突破,TSMC、Intel和Samsung等半導體大廠開始尋找新的方法來延續(xù)高速成長,“超越摩爾定律”的時代已經到來。以新原理、新材料、新結構、新工藝為特征的“超越摩爾定律”為半導體產業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇,以SiC為代表的第三代半導體材料憑借其優(yōu)異屬性,已成為突破口,正在迅速崛起。第三代半導體材料作為新興半導體材料,如GaN和SiC,與Si相比,均具備擊穿電壓高、寬禁帶、導熱率高、電子飽和速率高、載流子遷移率高等特點,因而被期待在光電子器件、電力電子器件等領域廣泛應用。
各種半導體材料的性能參數
預見未來藍海市場,看在眼里,急在心里
韓國的半導體產業(yè),強大但失衡。占據全球七成市場份額的內存產業(yè)讓韓國成為全球半導體產業(yè)不可或缺的一環(huán),但在非內存領域,韓國只有5%左右的市場占有率。在新的半導體市場競爭之下,韓國半導體產業(yè)正在試圖減輕對存儲產品的依賴,向其他領域進行進軍,以擴大其在半導體領域的影響力。為了積極應對第三代半導體的市場競爭,以及擴大新的經濟增長點,近年來韓國政府不得不針對第三代半導體進行產業(yè)規(guī)劃。
據TrendForce集邦咨詢研究推估,第三代功率半導體產值將從2021年的9.8億美元,至2025年將成長至47.1億美元,年復合成長率達48%。其中,SiC功率半導體至2025年可達33.9億美元。GaN功率半導體至2025年可達13.2億美元。
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汽車產業(yè)是韓國的一大強勢產業(yè),新能源汽車賽道競爭如火如荼,碳化硅扮演著重要角色。按照當前的需求分解,現代起亞在2022年一共要生產35萬臺左右的純電動車,其中80%是800V,拆解看大概需要28萬套SiC的,這對于上游供應商來說,需求并不小。從目前來看,韓國這邊有產業(yè)一體化的需求,韓國企業(yè)需要把需求和碳化硅芯片產能布局鏈接在一起。
韓國多家企業(yè)此時組建碳化硅聯盟開始大力發(fā)展,直接目的便是為了搶占本土寬禁帶功率半導體市場,以免受制于人。
日韓半導體摩擦,仍心有余悸
面對其他國家的出口管制,中國可能是最有發(fā)言權的了,近幾年海外針對我國高科技行業(yè)的制裁、出口管制等層出不窮。與中國類似的是,韓國并不缺芯片設計技術的能力,而是上游材料、設備、設計軟件等對外的嚴重依賴。而整個半導體產業(yè)鏈是高度垂直分工的,因此整體發(fā)展需要全產業(yè)鏈的協(xié)同,上游材料和設備等發(fā)展,需要下游制造企業(yè)的支持。
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2019年7月1日,日本產業(yè)經濟省突然宣布自7月4日開始,將加強三種半導體核心原材料對韓國的出口管制。8月1日起,日本政府將韓國從簡化戰(zhàn)略物資出口程序“白名單”中移除,日韓半導體摩擦爆發(fā)。日本加強原材料出口管制后,日本供應商每次想向韓國出口原材料都需要申請出口許可,程序復雜化致使韓國企業(yè)從日本進口原材料的難度增加,可能會造成生產延誤。在半導體產業(yè)國際分工中,日本在產業(yè)鏈上游半導體材料和設備領域有較高話語權。此次日本限制對韓國出口的三種半導體材料中,日本生產的氟聚酰亞胺占全球總產量的90%,高純度氟化氫氣體占全球70%產能,光刻膠也有較高市場份額。從產業(yè)分布來看,韓國半導體產業(yè)的兩大核心業(yè)務分別是面板和內存芯片,而此次日本限制出口的三種材料恰好是這兩項業(yè)務的核心原材料。這導致韓國半導體產業(yè)關鍵時期在國際競爭中處于被動局面。
如今日本依然是全球最大的半導體材料出口國,光掩膜版、光刻膠、高純度氟化氫等在全球市場中占比都超過70%。雖然目前韓國企業(yè)在半導體材料國產替代上都開始大量投入,但要完全擺脫對日本的依賴恐怕在短期內依然不太可能實現。
關鍵原材料被“卡脖子”的陰影恐怕還要存在一段時間,這也啟示韓國,勢必要走自力更生之路,面對第三代半導體這個必爭之地,今天自己少走一步明天怕是便落后人家十步。
再振半導體雄心
據悉韓國貿易、工業(yè)和能源部的目標是,到2025年一方面促進SiC和GaN功率芯片用于電動汽車和能源工廠的逆變器、人工智能和5G應用;在生產層面,還計劃支持韓國企業(yè)建設六至八英寸晶圓代工廠,幫助公司通過釜山的政府測試設施制造原型。并通過提供研究項目供公司參與,集中在逆變器和充電功率芯片上,加快商業(yè)化。
2021年5月,韓國政府發(fā)布《K—半導體戰(zhàn)略》,以“打造世界最強的半導體供應鏈”為愿景,提出到2030年將半導體年出口額增加到2000億美元,并將相關就業(yè)崗位增至27萬個。為此,《戰(zhàn)略》圍繞構建“K—半導體產業(yè)帶”、加大半導體基礎設施建設、夯實半導體技術發(fā)展基礎、提升半導體產業(yè)危機應對能力四大方面制定了16項推進課題。在新一代功率半導體領域,重點強調推動材料、模塊和系統(tǒng)領域的相關企業(yè)開展“鏈條式”研發(fā),開發(fā)基于碳化硅、氮化鎵和氧化鎵材料的高性能功率半導體。力爭到 2030 年實現韓國成為綜合實力領先全球的“半導體強國”這一目標,并主導全球供應鏈。
參考來源:
[1]韓國第三代半導體破局之路!.化合物半導體市場
[2]受日本管制三年后,韓國半導體材料依然難以擺脫陰霾.電子發(fā)燒友網
[3]市場觀察|碳化硅產業(yè)的韓國玩家正在逐漸發(fā)力.碳化硅芯觀察
[4]韓國30家半導體企業(yè)成立碳化硅產業(yè)聯盟.中國電子報
[5]“十二年磨一劍”,韓國將成立碳化硅產業(yè)聯盟,發(fā)力功率半導體市場!.化合物半導體市場
[6]張玉嬌.韓國半導體產業(yè)發(fā)展研究
(中國粉體網編輯整理/山川)
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