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加速投資第三代半導體SiC與GaN,台積電專攻GaN代工,其他大廠與南韓聚焦SiC

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2021年2月17日

圖、加速投資第三代半導體SiC與GaN,台積電專攻GaN代工,其他大廠與南韓聚焦SiC
 
涵蓋SiC和GaN在內的下一代化合物功率半導體市場的成長,將從2021年開始進入快速成長期。根據市場研究公司Yole預測,到2024年,SiC功率半導體市場將以29%的年複合成長率成長,達到20億美元規模。

如今化合物半導體已經開始用於5G裝置,工業設施,電動車和太陽能等產業。此外,GaN電晶體也已被大量用於智慧型手機和筆記型電腦的充電變壓器之中。

就在這商機之下,南韓的貿易,工業和能源部(MOTIE)宣布,將加大對化合物半導體的研發和基礎設施的支持,進而希望韓國能夠從2021年起搶占全球SiC和GaN市場的商機。

配合韓國政府的政策下,南韓企業開始進行一系列相關投資。例如:2021年1月28日,SK集團向YEST的子公司Yes Power Technix投資了268億韓圜。Yes Power Technix成立於2017年,研究和開發SiC器件,其6吋和8吋晶圓生產線的SiC晶圓年生產能力達到每年14,000片的水準。此外,SK集團下的SK Siltron最近收購了杜邦的SiC晶圓業務。

在化合物半導體的生產中,晶圓生產技術很重要。在GaN上,廠商是通過使用MOCVD設備在基板上生長GaN外延層來製造GaN半導體。至於SiC,其是在SiC外延晶圓上通過多層晶圓上沉積幾微米厚的SiC單晶層而製成。

SiC晶片是由Cree、英飛凌、意法半導體和Rohm等主要公司生產。在韓國,SK Siltron期望能跟上這些廠商的腳步。

其中,Cree計劃到2024年將SiC產能提高30倍,並為其GaN業務投資10億美元。意法半導體的SiC晶片組相關銷售額在2019年達到2億美元,目標是到2025年達到10億美元目標。至於GaN,總部位於加拿大渥太華的GaN功率電晶體供應商GaN系統(GaN Systems)宣佈其出貨量達到2000萬顆,其與合作夥伴台積電預計在2021年能夠完成40倍的產能擴張計劃。

基本上,GaN比起SiC便宜許多,因為SiC需要更昂貴和複雜的製程。如果要增加SiC容量,其所需的成本是GaN的10倍以上。對於GaN而言,低資本支出以及較低的基板成本,都讓GaN電晶體的成本低於SiC。但由於材料特性不同,這兩種元件適合的應用市場也有所區隔。一般來說,SiCGaN的區隔市場以耐受電壓600~650伏特為界,高於此一區間的應用是以SiC為主;低於此一區間的市場則是以GaN為主。(728字)


參考資料:
Semiconductor Industry: SiC, GaN Investment Accelerating. Business Korea, 2021/2/4
Semiconductor Industry: Era of GaN and SiC is coming. Business Korea, 2020/12/7
GaN Systems Ships 20,000,000 GaN Transistors. Yahoo Finance, 2021/2/8 


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