3세대 반도체 탄화규소의 전략적 날개

신에너지 차량, 철도 운송, 5G 기술, 스마트 그리드 및 기타 산업의 급속한 발전으로 인해 전자 기술 분야의 고온, 고전력, 고전압 및 고주파 장치에 대한 수요가 증가했습니다. , 그리고 3세대 반도체가 등장했습니다. 현재 글로벌 반도체 소재는 국내 업데이트보다 빠른 속도로 3세대 반도체 연구개발과 일부 응용을 완료했다. 탄화규소 소재는 지금까지 가장 성숙한 3세대 반도체의 핵심 소재로 질화갈륨, 다이아몬드, 산화아연과 함께 차세대 반도체 소재를 구성하고 있다.

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산업 응용 및 전망

기존의 1세대 및 2세대 반도체 재료인 실리콘 및 갈륨 비소와 비교하여 실리콘 카바이드는 다음과 같은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 넓은 대역폭, 높은 항복 전기장, 큰 열 전도성, 높은 전자 포화 드리프트 속도 및 작은 유전 상수는 모터 및 기능 변환기의 소형화 요구를 충족할 수 있으며 새로운 에너지 발전 및 전력 전송의 에너지를 향상시킵니다. 스마트그리드, 신에너지 전기자동차, 철도, 산업용 모터 등에 널리 활용되며 반도체 분야에서도 화제가 되고 있다. 주요 서구 국가들은 이에 상응하는 개발 계획을 수립했으며, 전자 산업 거대 기업들도 기술 혁신에 막대한 투자를 했습니다.

3세대 반도체는 청정 에너지와 전자 기술에 큰 혁명을 일으키고 있습니다. 전기 자동차 업계의 선두주자인 Tesla는 전도 및 스위칭 손실을 줄여 항속 거리를 연장한다는 목표를 달성하기 위해 Model 3 전기 자동차의 차량 메인 구동 컨트롤러에 탄화 규소 MOSFET 장치를 사용합니다. Tesla의 인증 및 제품 프로모션을 기반으로 자동차 회사가 전력 모듈에 실리콘 카바이드 장치를 점점 더 많이 사용할 것으로 예상됩니다. IHS마킷에 따르면 탄화규소 반도체 시장 규모는 연평균 25%씩 성장해 2026년에는 50억 달러를 넘어설 것으로 예상된다. 그 중 JBS와 MOSFET 칩은 탄화규소 애플리케이션의 주류 제품으로, 탄화규소 시장의 약 70%를 차지한다.

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산업 체인 소개

탄화규소 산업 체인에는 업스트림 기판 및 에피택시 링크, 미드스트림 장치 및 모듈 링크, 다운스트림이 포함됩니다. 응용 프로그램 링크. 실리콘 기반 집적 회로 제조와 유사하게 탄화 규소 장치 생산에도 IDM과 Fabless의 두 가지 모드가 있습니다. 현재 IDM 모드가 주요 모드입니다.

전형적인 자본집약적, 기술집약적 산업으로 서구 국가들은 30년 이상 탄화규소에 지속적으로 투자해 왔다. 현재 서구 기업들은 업계에서 발언권을 갖고 있으며 미국, 일본, 유럽이 서로 경쟁하고 있습니다. 그 중 미국은 전 세계 탄화규소 생산의 70% 이상을 차지하고 있으며 대표적인 기업은 Cree와 II-VI이며, 유럽 기업은 완전한 기판, 에피택시, 장치 및 응용 산업 체인을 보유하고 있습니다. Infineon, STMicroelectronics 등 일본 기업은 장비 및 모듈 개발에 강점이 있습니다. 대표적인 기업으로는 Rohm Semiconductor, Mitsubishi Electric 등이 있습니다.

중국 기업은 상대적으로 늦게 시작했지만 이미 많은 분야에서 계획을 세웠습니다. 기판으로는 Zhongtian Keheda와 Shandong Tianyue가 있고, 에피택셜 웨이퍼로는 Hantian Tiancheng과 Dongguan Tianyu가 있고, 장치로는 China Electronics Technology Institute 55와 Basic Semiconductor가 있습니다.

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투자 기회 분석

실리콘 카바이드는 전통적인 국가 전력 공급 시스템과 신에너지 인버터에 이르기까지 우리나라 산업 발전에 큰 전략적 의미를 갖습니다. 최근 몇 년 동안 빠르게 부상하는 신에너지 차량부터 군용 및 항공우주 응용 분야에 사용되는 정밀 장치에 이르기까지 탄화규소 장치는 활약할 수 있는 자리가 있으며 거대한 시장 기회를 포함하고 있습니다.

선진 해외 기업과 비교하면 재료 연구 개발, 칩 설계, 칩 제조 및 다운스트림 응용 역량에서 우리나라 탄화규소 기업 사이에는 여전히 큰 격차가 있습니다. 그럼에도 불구하고, 실리콘 카바이드 산업 구조는 아직 형성되지 않았으며 우리나라는 실리콘 카바이드 하류 최대 시장이기 때문에 제조 기술의 발전과 수요 중심의 중첩 비용 절감으로 시장 공간과 수입 대체가 가능하다고 믿습니다. 탄화규소에 대한 수요는 확실히 열릴 것이며, 투자 기회는 계속해서 찾아올 것입니다.

최근 화웨이는 자회사인 허블기술투자유한공사(Hubble Technology Investment Co., Ltd.)를 통해 산둥천위에(Shandong Tianyue Company)에 투자해 상장사인 천통(Tiantong Co., Ltd.), 루샤오 테크놀로지(Luxiao Technology), 양지에 테크놀로지(Yangjie Technology), Sanan Optoelectronics가 모두 실리콘 카바이드 프로젝트에 참여하고 있습니다. 중국 컨설팅 Huagai는 업계 발전 동향을 파악하고 다운스트림 업계 리더들과 협력하고, 탄화규소 재료 가공 및 제조 역량과 차세대 장치 설계 기술 표준을 갖춘 회사에 투자하여 중국 탄화규소 산업 발전을 촉진할 계획입니다.