中國(guó)粉體網(wǎng)訊 據(jù)韓媒ETNews報(bào)道,為了開(kāi)發(fā)新一代功率半導(dǎo)體,韓國(guó)將于14日正式推出其由國(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”,以應(yīng)對(duì)碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鎵(GaO)等迅速增長(zhǎng)的全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)。
該研究部門(mén)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)以碳化硅(SiC)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng),還將培育與碳化硅半導(dǎo)體相關(guān)的材料、零部件和設(shè)備企業(yè)的發(fā)展,并決定為應(yīng)對(duì)碳化硅半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng),組成聯(lián)盟。
聯(lián)盟名單;圖片來(lái)源:ETNews
在該聯(lián)盟中,LX Semiconductor、SK siltron、Hana Materials、STI等30家功率半導(dǎo)體企業(yè)將參與材料、零部件、設(shè)備用功率半導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)。其中由LX Semiconductor開(kāi)發(fā)碳化硅半導(dǎo)體,SK siltron公司負(fù)責(zé)碳化硅襯底。Hana Materials和STI將共同開(kāi)發(fā)碳化硅半導(dǎo)體零件和設(shè)備技術(shù)。由光云大學(xué)、嘉泉大學(xué)和韓國(guó)國(guó)民大學(xué)支援碳化硅半導(dǎo)體研究開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施,由國(guó)家納米材料研究所和韓國(guó)陶瓷工程技術(shù)研究所支援技術(shù)。
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聚焦半導(dǎo)體,政策頻出
邏輯存儲(chǔ)領(lǐng)域的半導(dǎo)體巨頭韓國(guó),近年來(lái)在第三代半導(dǎo)體方面動(dòng)作頻頻。
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)。
2019年7月
韓國(guó)政府宣布,為支援半導(dǎo)體材料、以及設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,每年將提供1兆韓元(約合8.5億美元)的預(yù)算。
2021年初
韓國(guó)政府曾宣布,2021年將投資2500億韓元(約14.58億人民幣),未來(lái)10年將投資2.5兆韓元(約143億人民幣),加快功率半導(dǎo)體等技術(shù)的研發(fā)。其中,將選擇4家無(wú)晶圓廠公司,協(xié)助公司達(dá)到1000億韓元(約5.78億人民幣)的銷售額目標(biāo),并進(jìn)一步協(xié)助開(kāi)發(fā)有潛力的產(chǎn)品。
2021年4月
韓國(guó)政府發(fā)布了先進(jìn)功率半導(dǎo)體研發(fā)和產(chǎn)能提升計(jì)劃,將專注于SiC、GaN和氧化鎵三種材料的應(yīng)用技術(shù)。該計(jì)劃提出,到2022年,韓國(guó)政府將注資60億韓元(3499萬(wàn)人民幣),用于建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施,與晶圓廠一起設(shè)立6至8英寸的制程。
2022年2月
韓國(guó)媒體報(bào)道將在今年韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資總額中,用1.3萬(wàn)億韓元(合計(jì)約69億人民幣)將用于專注于芯片設(shè)計(jì)和碳化硅化合物半導(dǎo)體的中小企業(yè)。另外1.8萬(wàn)億韓元(合計(jì)95.3億人民幣)將用于專注于原材料、零部件、設(shè)備和半導(dǎo)體后處理的中小企業(yè)。
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面對(duì)第三代半導(dǎo)體,韓國(guó)動(dòng)作頻頻為哪般?
第三代半導(dǎo)體——后摩爾時(shí)代半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)的必選項(xiàng)
其實(shí),不僅是韓國(guó),美歐日等國(guó)家和地區(qū)也紛紛出臺(tái)法案,加大對(duì)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的扶持力度。可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)十年,全球半導(dǎo)體領(lǐng)域,特別是圍繞第三代半導(dǎo)體的各個(gè)環(huán)節(jié),必將迎來(lái)一場(chǎng)席卷全球的大廝殺。
過(guò)去幾十年,“摩爾定律”一直引領(lǐng)著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但隨著半導(dǎo)體工藝演進(jìn)到今天,每前進(jìn)一代,工藝技術(shù)的復(fù)雜程度呈指數(shù)級(jí)上升。曾經(jīng)“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(dāng)今社會(huì)發(fā)展對(duì)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(dǎo)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(dǎo)體大廠開(kāi)始尋找新的方法來(lái)延續(xù)高速成長(zhǎng),“超越摩爾定律”的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。以新原理、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝為特征的“超越摩爾定律”為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇,以SiC為代表的第三代半導(dǎo)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(dǎo)體材料作為新興半導(dǎo)體材料,如GaN和SiC,與Si相比,均具備擊穿電壓高、寬禁帶、導(dǎo)熱率高、電子飽和速率高、載流子遷移率高等特點(diǎn),因而被期待在光電子器件、電力電子器件等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
各種半導(dǎo)體材料的性能參數(shù)
預(yù)見(jiàn)未來(lái)藍(lán)海市場(chǎng),看在眼里,急在心里
韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),強(qiáng)大但失衡。占據(jù)全球七成市場(chǎng)份額的內(nèi)存產(chǎn)業(yè)讓韓國(guó)成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不可或缺的一環(huán),但在非內(nèi)存領(lǐng)域,韓國(guó)只有5%左右的市場(chǎng)占有率。在新的半導(dǎo)體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之下,韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在試圖減輕對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品的依賴,向其他領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)軍,以擴(kuò)大其在半導(dǎo)體領(lǐng)域的影響力。為了積極應(yīng)對(duì)第三代半導(dǎo)體的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),以及擴(kuò)大新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),近年來(lái)韓國(guó)政府不得不針對(duì)第三代半導(dǎo)體進(jìn)行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
據(jù)TrendForce集邦咨詢研究推估,第三代功率半導(dǎo)體產(chǎn)值將從2021年的9.8億美元,至2025年將成長(zhǎng)至47.1億美元,年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)48%。其中,SiC功率半導(dǎo)體至2025年可達(dá)33.9億美元。GaN功率半導(dǎo)體至2025年可達(dá)13.2億美元。
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汽車產(chǎn)業(yè)是韓國(guó)的一大強(qiáng)勢(shì)產(chǎn)業(yè),新能源汽車賽道競(jìng)爭(zhēng)如火如荼,碳化硅扮演著重要角色。按照當(dāng)前的需求分解,現(xiàn)代起亞在2022年一共要生產(chǎn)35萬(wàn)臺(tái)左右的純電動(dòng)車,其中80%是800V,拆解看大概需要28萬(wàn)套SiC的,這對(duì)于上游供應(yīng)商來(lái)說(shuō),需求并不小。從目前來(lái)看,韓國(guó)這邊有產(chǎn)業(yè)一體化的需求,韓國(guó)企業(yè)需要把需求和碳化硅芯片產(chǎn)能布局鏈接在一起。
韓國(guó)多家企業(yè)此時(shí)組建碳化硅聯(lián)盟開(kāi)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(dǎo)體市場(chǎng),以免受制于人。
日韓半導(dǎo)體摩擦,仍心有余悸
面對(duì)其他國(guó)家的出口管制,中國(guó)可能是最有發(fā)言權(quán)的了,近幾年海外針對(duì)我國(guó)高科技行業(yè)的制裁、出口管制等層出不窮。與中國(guó)類似的是,韓國(guó)并不缺芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的能力,而是上游材料、設(shè)備、設(shè)計(jì)軟件等對(duì)外的嚴(yán)重依賴。而整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)歉叨却怪狈止さ,因此整體發(fā)展需要全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,上游材料和設(shè)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(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)省突然宣布自7月4日開(kāi)始,將加強(qiáng)三種半導(dǎo)體核心原材料對(duì)韓國(guó)的出口管制。8月1日起,日本政府將韓國(guó)從簡(jiǎn)化戰(zhàn)略物資出口程序“白名單”中移除,日韓半導(dǎo)體摩擦爆發(fā)。日本加強(qiáng)原材料出口管制后,日本供應(yīng)商每次想向韓國(guó)出口原材料都需要申請(qǐng)出口許可,程序復(fù)雜化致使韓國(guó)企業(yè)從日本進(jìn)口原材料的難度增加,可能會(huì)造成生產(chǎn)延誤。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國(guó)際分工中,日本在產(chǎn)業(yè)鏈上游半導(dǎo)體材料和設(shè)備領(lǐng)域有較高話語(yǔ)權(quán)。此次日本限制對(duì)韓國(guó)出口的三種半導(dǎo)體材料中,日本生產(chǎn)的氟聚酰亞胺占全球總產(chǎn)量的90%,高純度氟化氫氣體占全球70%產(chǎn)能,光刻膠也有較高市場(chǎng)份額。從產(chǎn)業(yè)分布來(lái)看,韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩大核心業(yè)務(wù)分別是面板和內(nèi)存芯片,而此次日本限制出口的三種材料恰好是這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)的核心原材料。這導(dǎo)致韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵時(shí)期在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于被動(dòng)局面。
如今日本依然是全球最大的半導(dǎo)體材料出口國(guó),光掩膜版、光刻膠、高純度氟化氫等在全球市場(chǎng)中占比都超過(guò)70%。雖然目前韓國(guó)企業(yè)在半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)替代上都開(kāi)始大量投入,但要完全擺脫對(duì)日本的依賴恐怕在短期內(nèi)依然不太可能實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵原材料被“卡脖子”的陰影恐怕還要存在一段時(shí)間,這也啟示韓國(guó),勢(shì)必要走自力更生之路,面對(duì)第三代半導(dǎo)體這個(gè)必爭(zhēng)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(dǎo)體雄心
據(jù)悉韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部的目標(biāo)是,到2025年一方面促進(jìn)SiC和GaN功率芯片用于電動(dòng)汽車和能源工廠的逆變器、人工智能和5G應(yīng)用;在生產(chǎn)層面,還計(jì)劃支持韓國(guó)企業(yè)建設(shè)六至八英寸晶圓代工廠,幫助公司通過(guò)釜山的政府測(cè)試設(shè)施制造原型。并通過(guò)提供研究項(xiàng)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(guó)政府發(fā)布《K—半導(dǎo)體戰(zhàn)略》,以“打造世界最強(qiáng)的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈”為愿景,提出到2030年將半導(dǎo)體年出口額增加到2000億美元,并將相關(guān)就業(yè)崗位增至27萬(wàn)個(gè)。為此,《戰(zhàn)略》圍繞構(gòu)建“K—半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶”、加大半導(dǎo)體基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、夯實(shí)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)、提升半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)危機(jī)應(yīng)對(duì)能力四大方面制定了16項(xiàng)推進(jìn)課題。在新一代功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)推動(dòng)材料、模塊和系統(tǒng)領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)開(kāi)展“鏈條式”研發(fā),開(kāi)發(fā)基于碳化硅、氮化鎵和氧化鎵材料的高性能功率半導(dǎo)體。力爭(zhēng)到 2030 年實(shí)現(xiàn)韓國(guó)成為綜合實(shí)力領(lǐng)先全球的“半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)”這一目標(biāo),并主導(dǎo)全球供應(yīng)鏈。
參考來(lái)源:
[1]韓國(guó)第三代半導(dǎo)體破局之路!.化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)
[2]受日本管制三年后,韓國(guó)半導(dǎo)體材料依然難以擺脫陰霾.電子發(fā)燒友網(wǎng)
[3]市場(chǎng)觀察|碳化硅產(chǎn)業(yè)的韓國(guó)玩家正在逐漸發(fā)力.碳化硅芯觀察
[4]韓國(guó)30家半導(dǎo)體企業(yè)成立碳化硅產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟.中國(guó)電子報(bào)
[5]“十二年磨一劍”,韓國(guó)將成立碳化硅產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,發(fā)力功率半導(dǎo)體市場(chǎng)!.化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)
[6]張玉嬌.韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川)
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