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三星加速布局碳化硅產業,傳已啟動8英寸產線工藝研發

2023-04-14 來源:譜析光晶

據韓媒報道,三星電子正在加速進軍下一代功率半導體市場。據了解,今年早些時候,在組建了與SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)器件開發相關的功率半導體TF后,他們正積極投資研發和原型生產所需的設施。




特別值得一提的是投資的工藝領域。就 SiC 而言,6 英寸工藝最近才如火如荼。盡管如此,三星電子正試圖引進更先進的“8英寸”工藝設備。業界看到,考慮到真正進入SiC市場的時間,三星電子正在采取直奔8英寸而不是6英寸的策略。


3月30日,據韓媒THELEC報道稱,三星電子正在推進設備投資,以開發8英寸SiC/GaN工藝。據了解,迄今為止完成的投資僅在 1000 億至 2000 億韓元之間(折合人民幣5.3億-10.6億元)。該行業正在尋找一個可以超越簡單開發和批量生產原型的水平。 


SiC和GaN被認為是下一代功率半導體材料。與傳統的硅相比,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,以電動汽車為代表的汽車市場對它的需求不斷增加。由于開關速度快,GaN被評價為更適合高頻環境下的無線通信。


作為回應,三星電子也在今年年初成立了“功率半導體 TF”,進軍 SiC/GaN 功率半導體市場。據了解,除了三星電子DS事業部內的主要事業部外,LED事業部和三星高等技術研究院也參與了TF。TF的具體目標是開發8英寸SiC GaN工藝。


LED業務團隊和先進技術研究所之所以加入功率半導體TF,與SiC·GaN功率半導體有關。一般來說,LED的晶圓需要通過MOCVD設備在硅上生長GaN等氮化物材料。


MOCVD是一種使用金屬有機原料形成薄膜的沉積方法,也用于制造SiC·GaN晶圓。其中一個共同點是,用于Micro LED的晶圓為8英寸。同時,高等技術研究所被評價為積累了高水平的GaN相關技術。


一位韓國的知情人士表示,我了解到三星電子決定推動一項計劃,將用于 SiC 和 GaN 開發的 LED 工藝中使用的部分 8 英寸設備混合使用,以提高開發效率。


同樣值得注意的是,三星電子為何從8英寸開始著手開發SiC工藝。與GaN已經普及8英寸晶圓不同,SiC仍以4英寸和6英寸晶圓為主。8英寸晶圓還沒有達到商業化。最早2024-2025年,Wolfspeed、Twosix、SK Siltron等大廠正式定下8英寸SiC晶圓量產的目標。


因此,業界認為,考慮到進入實際SiC市場的時機,三星電子正在嘗試從8英寸而不是6英寸開始開發工藝。在類似的背景下,DB HiTek 計劃使用 6 英寸進行 SiC 工藝的初步開發,并從 8 英寸開始進行實際的功率半導體量產。


事實上,三星電子正在投資 8 英寸工藝設施,用于 SiC/GaN 開發。據了解,僅迄今為止的投資額就超過1000億至2000億韓元。據估計,投資規模足以實現原型的量產,而不僅僅是簡單的開發。


據稱,三星電子內部對下一代功率半導體業務抱有相當大的熱情。一位業內人士暗示說:隨著Kyung-hyeon 總裁負責 DS 部門,功率半導體業務正在蓄勢待發。


事實上,韓國早在2000年就開始布局第三代半導體產業,并在近年來不斷加大力度,頻頻發力,政策發布,企業擴產收購不斷。


2000年韓國制訂了GaN開發計劃,政府在2004~2008年投入4.72億美元,企業投入7.36億美元以支持韓國進行光電子產業發展,使韓國成為亞洲最大的光電子器件生產國。


2009年韓國發布《綠色成長國家戰略》,全力發展環保節能產業,并致力于使得該產業成為韓國經濟增長的主要動力之一。


2010—2012年間投入約4500萬美金以推動MOCVD機臺實現國產化、引進制程自動化系統并開發高速封裝、監測設備。


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,開展了國家研發項目。


2017年,韓國產業通商資源部(MOTIE)舉辦研討會,為了強化系統半導體的競爭力,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整合設計技術。


2021年,韓國政府對第三代半導體的發展越來越重視,并于同年發布了一份先進功率半導體研發和產能提升計劃,計劃到2025年將市場競爭力提升到全球水平,以便到那一年韓國至少有5種先進的功率半導體產品上市。


同時,韓國宣布啟動“X-band GaN半導體集成電路”國產化課題。韓國無線通信設備半導體企業RFHIC(艾爾福)被選定為課題牽頭企業,SK Siltron將參與SiC基板/GaN樹脂的制作,LIG nex1負責系統的驗證,韓國電子通信研究院(ETRI)的半導體工廠將被用來進行GaN MMIC的制作。


2022年,韓國推出其由國內半導體企業、大學、研究所等組成的“新一代晶體工程部”。以開發新一代功率半導體,應對碳化硅 (SiC)、氮化鎵 (GaN) 和氧化鎵 (Ga203) 等快速增長的全球功率半導體市場。


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