近日，韓國STI宣布將在釜山市建設一個年產3萬片SiC晶圓的新工廠，以支持韓國車規SiC的本土供應。據介紹，STI將投資3000億韓元（約16.4億人民幣），在釜山功率半導體細分專業園區建立SiC材料生產工廠。該項目的一期工程占地超16000平方米，預計明年下半年建成。STI是一家研發半導體石英玻璃電爐、SiC半導體生長爐等設備的公司。目前STI自主研發了SiC PVT生長爐，成功的開發出純度為99.9998%的5N級錠粉，實現了韓國關鍵半導體材料SiC錠粉的本地化。

事實上，由于缺乏技術和專利，韓國第三代半導體90%以上產品需求依賴進口。為此，韓國半導體產業試圖擺脫主要依賴存儲產品個局面，力爭向其他領域進軍。

試圖打造世界級功率半導體產業集群

釜山位于韓國東南端，是韓國第一大港口和第二大城市，也是世界上繁忙的港口之一。釜山市從2017年開始著手打造SiC功率半導體產業集群，釜山技術園區是主要載體，正在形成日漸完善的功率半導體產業生態。

作為下一代新增長動力產業戰略的一部分，釜山科技園功率半導體商用化中心（PSCC，Power Semiconductor Commercialization Center）與韓國半導體產業協會共同推進“功率半導體原型共同生產支援計劃”，目標是在開發半導體原型的過程中，將生產和設備的成本降低50%-60%，幫助企業加速商業化。在這一過程中，將解決韓國功率半導體產業的薄弱結構和市場功能無法克服的技術局限性，通過建立FAB工藝開發研究平臺和可靠性中心等，實現完善的國內功率半導體產業生態系統，振興當地工業和經濟。

該中心基于釜山的優異人力資源，在政府和釜山市的大力支持下搭建了一個可以開發并量產高附加值的化合物功率半導體的FAB，幫助國內無廠半導體（Fabless）企業及芯片制造商克服現有硅基功率半導體的技術局限性和市場限制，從而獲得下一代功率半導體的全球競爭力。

為了促進技術咨詢和業務發展，該中心組建了專家庫，以充分確保企業委托的產品開發高級人才具有原創技術能力，同時與國內外有關研究機構建立了網絡，支持國外技術信息共享、中心設備和制造工程IP等。

該中心的組織結構包括：中心主任、行政支持團隊、工藝支持團隊（氧化/植入、光刻、CVD/PVD、減薄、測量）、設備支持團隊（晶圓制造、供電/供水等、連接設備、安全）、新業務推廣團隊（可靠性中心、研發業務、新項目計劃）。

該中心的推廣業務包括：SiC功率半導體研究平臺的搭建、可靠性評估認證中心的建設、以及功率半導體研發項目執行及商用化技術開發的企業支持。

功率半導體研究平臺項目：用于SiC功率半導體批量生產過程及試制品生產的技術支持的工藝設備和Fab的建立與運作，旨在增強下一代功率半導體全球技術競爭力。為了培育備受關注的功率半導體新產業，構建150mm SiC功率半導體批量生產線；利用已建立的基礎設施支持功率半導體器件的開發；建立為國內企業使用技術服務的基礎。
建立可靠性評估認證中心項目：開發功率半導體可靠性評估技術以及認證支持核心設備的建設與運作。通過建立世界一流的功率半導體可靠性評估認證基礎，從功率半導體批量生產過程到生產產品的可靠性評估，通過前后產業的區域一體化，將釜山市打造成為世界級功率半導體產業集群。

在SiC技術開發方面，該中心正在構建研發技術元器件庫，涵蓋SBD、DMOSFET和TMOSFET三類器件。

SBD：外延設計（厚度/摻雜）、器件設計（考慮共振余量）、離子注入模擬器（JTE）、SBD批量生產工序設計、離子注入及活化技術、金屬觸點工藝技術、高壓邊緣端接（Edge Terminat ion）技術。

DMOSFET：離子注入仿真器（FLR、JIE、P-Well、N-Source）、DMOSFET批量生產工序設計、SiC/SiO2界面缺陷控制技術、低電阻歐姆工藝技術。

TMOSFET：離子注入仿真器（FLR、JTE、P-Well、N+Source、溝槽結構開發）、TMOSFET批量生產工序設計、溝槽柵（降低導通電阻）、溝槽內離子注入技術、SiC/SiO2界面缺陷控制技術。

工藝展示

差異化技術開發涵蓋SiC溝槽蝕刻、高溫退火、高溫離子注入、高溫氧化等環節。

差異化技術開發

據介紹，目前，功率半導體商用化中心已有23套SiC功率半導體前道工序設備、5套SiC功率半導體后道工序設備、22套SiC功率半導體可靠性認證設備在運行。其目標是構建一套從SiC功率器件制造到可靠性評估的閉環支持系統。

韓國功率半導體重點企業
JMJ Korea
為了在封裝和組裝過程中連接設備的引線框和封裝，需要使用鋁線進行互連。然而，在傳統技術中，為了降低電阻或提高熱性能，必須增加引線鍵合的數量。用于這種用途鍵合設備存在一定的限制，而且需要大量的資金購買，還要等待很長時間。JMJ開發和大規模生產的clip and clip（夾片）安裝自動化設備是一種新技術，可以替代這些傳統技術，從而提高功率半導體的效率。

現有鋁線技術與JMJ夾焊新技術

與現有技術相比，這些產品組具有獨創性和競爭力。據稱，JMJ是唯一一家可以生產和銷售的公司。

夾片沖壓高科技：寬壓紋、凹陷、彎曲

 

各種clip and clip

JMJ研發的clip and clip關鍵技術通過實心銅橋取代了芯片和引線之間的標準引線連接，該橋由焊膏焊接，由于封裝小，因此具有獨特的封裝電阻、更好的熱阻和超快的開關性能。

功率封裝陣容

通過使用MPT（微圖案處理）技術，增加了鍵合強度，提高了封裝的可靠性。精細刻印圖案技術是指在半導體材料的金屬表面上形成精細雕刻圖案，以增加與密封劑的結合力，防止金屬表面剝落。

在電力電子領域，越來越多使用SiC高性能模塊是在超聲波焊接的幫助下生產的。與傳統焊接相比，負載和控制連接到基板的超聲波焊接提供了全過程和質量監控。在可靠性測試中，超聲波焊接電源模塊的使用壽命長達十倍。

超聲波焊接

壓接（press-fit）技術利用壓配合銷來建立與印刷電路板的模塊接觸。基本原理是壓入區的緯度大于PCB孔的緯度。這項技術確保了模塊和PCB的簡單快速安裝，通過消除焊接工藝減少了組裝時間和成本。

壓接（press-fit）技術

Power Cube Semi
Power Cube Semi是一家專注于硅和碳化硅功率半導體的公司。為了應對迅速變化的全球半導體市場，該公司努力開發多元化技術，涵蓋硅、SiC、Ga2O3。自2017年，公司將業務拓展至加熱器領域，并設計和制造了很好的加熱器解決方案。其主要技術和產品有超級結MOSFET技術、晶圓薄化技術、快速恢復二極管、齊納二極管、SiC MOSFET、SiC二極管、ESD保護設計，MPS結構（高IFSM）等。

2022年底，該公司獲得Game Changer Investment、Villance Investment和Anda Asia Ventures的B輪投資，累計投資90億韓元（約5000萬人民幣），融資計劃用于購買功率半導體研發和設備，以擴建工廠增加產能。

2017年以來，該公司開發了超結硅MOSFET產品，主要應用于服務器電源和車載充電器（OBC）；2022年，拿到韓國國家大型項目，開發溝槽型1700V SiC MOSFET，并計劃從2023年起擴大SiC MOSFET產品陣容，積極應對車用半導體市場。

該公司正在韓國天安工業園區準備生產設施，將于2024年完工。目前，該公司能夠生產6英寸1200V SiC二極管。在工藝方面，其開發的SiC肖特基二極管可通過一次離子注入制造，在價格上具有競爭優勢。其碳化硅二極管針對電動汽車充電器和電機驅動市場，正在與客戶一起測試。

SiC MOSFET路線圖及核心技術

另外，該公司還在開發超結硅器件和氧化鎵器件。由DB Hitech代工開發的650V超級結MOSFET已供給中國一家電動汽車公司，預計今年年底將實現出口200萬顆。
該公司利用其開發和大規模生產650V超級結MOSFET的經驗，開發了800V 10A產品，將為全球家電市場供貨。800V超級結MOSFET是一種用于家用電器的功率半導體，減小了尺寸，同時增強了電壓穩定性。與650V MOSFET產品相比，增強了功率穩定性。

硅超結MOSFET

Power Cube Semi還在與現代汽車基礎高級研究所（IFAT）一起開發用于電動汽車的高壓氧化鎵半導體。該公司被選為韓國產業通商資源部“材料與部件開發項目”的“1200V級氧化鎵功率半導體器件開發”項目的開發機構。

硅超結MOSFET核心技術

TRinno Technology
TRinno Technology是為追求功率半導體開發創新及商業化于2008年設立的研究開發專業企業，其主要員工由在國內外知名企業積累了功率半導體的研究開發、制造、營銷及系統技術領域經驗的專家組成，具備通過流程、元件及系統級仿真的產品設計、利用國內外新半導體生產設施的生產及通過全方位系統化進行可靠性驗證的開發-生產-質量系統。

TRinno Technology憑借這些經驗和系統，具備穩定供應優化產品和解決方案的能力，迅速有效地開發出低耗電、效率高的節能型家電及工業、環保車輛等所需的多種功率半導體產品，以滿足顧客需求。

TRinno Technology還擁有創新的SiC功率器件技術，如SiC JBS和SiC MOSFET。這些技術為可可再生能源系統、HEV和EV在內的各種功率轉換應用提供可靠、效率和穩健的解決方案。

SiC MOSFET

該公司于2018年在中國成立了合資企業iA Semiconductor，專門生產通用肖特基二極管和高效TMBS二極管，以及采用Trinno技術的功率MOSFET、IGBT等產品。iA Semiconductor擁有功率半導體制造的核心工藝，如高溫擴散、深溝槽蝕刻和高質量柵極氧化工藝等先進工藝技術，可以提供晶圓服務。

晶圓服務

Sizitronics
Sizitronics的目標是通過其獨特的M-FAB（Multi-FAB）制造靜電保護器件、傳感器、功率半導體和用于高頻通信的半導體器件，為客戶提供高度可靠的產品。其功率半導體組件和模塊具有快速開關（最高50MHz）功能，高壓（40-200V，最高1200V），高溫（最高300℃）。

近來，Sizitronics成功構建了GaN半導體6英寸晶圓一體化技術體系，提出了用純國內技術完成的可能性，有望改變GaN半導體一直依賴進口的局面。在與韓國納米技術院合作的“GaN功率元件”研究課題，成功在高頻開關性能優異的GaN 6英寸外延襯底上實現了嵌入式（E-mode）功率半導體元件。

6英寸GaN半導體外延晶圓襯底

作為全北大學實驗室創業企業的Sizitronics從韓國電子通信研究院（ETRI）獲得技術轉讓，在國內首次成功開發出GaN功率半導體，并與韓國納米技術院構建了GaN半導體外延材料國產化平臺。

此前都是從國外進口所有的外延襯底，該公司一直在研究GaN半導體元件，自主開發成功了GaN功率半導體6英寸晶圓的設計和制造技術，包括需要高度技術能力的晶錠生長在內，確保了可以實現元件工程國產化的技術能力。

該公司計劃以此次研究成果為基礎，進一步開發量產化技術，到2025年將包括晶錠生長在內的所有制造工藝內實現國產化，推出新的GaN功率半導體。

總結

從以上內容可以看出，韓國也在努力實現寬禁帶半導體的國產化。前不久，韓國半導體晶圓制造商SK Siltron表示，將投資1.2萬億韓幣（約合人民幣67.8億元）用于擴建一座12英寸晶圓廠。此前，韓國政府也曾表示，要在2030年之前使半導體原料、零部件和設備的國產化程度都達到50%，這也反應了韓國新任總統尹錫悅加強扶植國內半導體業的決心。當然，功率半導體也是韓國發力的一個細分領域。