“能夠優(yōu)先掌握SiC這種領(lǐng)先技術(shù)的國家,將能夠改變游戲規(guī)則,擁有SiC將對美國具有深遠(yuǎn)的影響?!?Alan Mantooth 接受媒體采訪時坦言道。
2021年10月,由Alan Mantooth 領(lǐng)導(dǎo)的工程研究人員從美國國家科學(xué)基金(NSF)獲得了1787萬美元的資助,用于在阿肯色大學(xué)開始建設(shè)一個國家級SiC研究和制造中心。
該SiC研究與制造中心一方面為美國學(xué)生提供SiC相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)和教育,以達(dá)到鼓勵美國新一代在該領(lǐng)域發(fā)展的目的,此外其部署的SiC晶圓生產(chǎn)線,能夠讓美國大學(xué),企業(yè)以及政府研究人員進(jìn)行長期的競爭性研究。該項(xiàng)目的建設(shè)周期為五年,第一階段對現(xiàn)有潔凈實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)建就于明年正式運(yùn)營。
對于該研究中心來說,這是一筆不菲的資金,但對于美國國家科學(xué)基金(NSF)來說,這只是其在寬禁帶半導(dǎo)體布局的一個縮影。
01、美國持續(xù)加注化合物半導(dǎo)體
美國對第三代半導(dǎo)體的資助由來已久,2000年美國能源部、國防部以及科學(xué)技術(shù)委員會便制定了有關(guān)GaN和SiC半導(dǎo)體材料的開發(fā)項(xiàng)目;2010年,美國推出寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃,推動高性能 SiC、GaN 材料在雷達(dá)、武器、電子通信與對抗等系統(tǒng)中的應(yīng)用。
進(jìn)入2013年,奧巴馬成立了清潔能源制造創(chuàng)新學(xué)院,重點(diǎn)聚焦寬禁帶半導(dǎo)體的研究和發(fā)展,2014年奧巴馬又在北卡羅來納州立大學(xué)建立下一代電力電子技術(shù)國家制造業(yè)創(chuàng)新中心,加速、加強(qiáng)寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,美國能源部在此后5年里向該中心提供了7000萬美元的財(cái)政支持,另外還將有7000萬美元配套資金分別來自企業(yè)、高校等創(chuàng)新中心成員和北卡羅來納州政府。
此外,2017年,美國能源部又宣布使用創(chuàng)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體創(chuàng)造新型可靠電路(CIRCUITS)計(jì)劃,該計(jì)劃投資3000萬美元資助21個項(xiàng)目,聚焦新型電路拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì),最大化第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件的性能,資助的企業(yè)包括Wolfspeed、Infineon等眾多企業(yè)和機(jī)構(gòu)。在過去的20年里,美國對化合物半導(dǎo)體的關(guān)注貫穿了歷屆政府。
02、SiC半導(dǎo)體競賽
根據(jù)TrendForce集邦咨詢旗下化合物半導(dǎo)體研究處最新報(bào)告《2023 SiC功率半導(dǎo)體市場分析報(bào)告-Part1》分析,受惠于下游應(yīng)用市場的強(qiáng)勁需求的帶動,SiC正在進(jìn)入一個高速發(fā)展期。僅以SiC功率元器件來看,截至2026年,SiC功率元器件的市場規(guī)??蛇_(dá)到53.3億美元。
△TrendForce集邦咨詢
而SiC在新能源汽車、光伏、軍工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,也讓其成為各國關(guān)注的焦點(diǎn)。目前各主要半導(dǎo)體國家都在針對SiC進(jìn)行著曠日持久的爭霸賽,而手段包括基金投資,政策扶持,免稅等措施。
美國有未來產(chǎn)業(yè)制造基金(AMF)、國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)(NNMI)、以及國家科學(xué)基金(NSF)等眾多具有國家背景的基金對SiC、GaN等寬禁帶半導(dǎo)體進(jìn)行支持。以國家科學(xué)基金(NSF)為例,其不僅支持了阿肯色大學(xué)的SiC研究制造中心,還向一家名為MONSTR Sense企業(yè)撥款,以推動后者在SiC和GaN領(lǐng)域檢測設(shè)備的開發(fā)。
美國之外,歐洲、日本、韓國等半導(dǎo)體強(qiáng)國也有基金對SiC等寬禁帶半導(dǎo)體進(jìn)行扶持,這些基金的資金既有來自政府背景的,也有來自民間背景。
除了基金扶持之外,針對從事SiC、GaN等領(lǐng)域研究與制造的企業(yè),各國也都有相應(yīng)的稅收減免,包括對設(shè)備折舊、知識產(chǎn)權(quán)、研發(fā)、股票期權(quán)等多方面進(jìn)行稅收減免。比如,歐洲方面,一些歐盟成員國會提供稅收優(yōu)惠來吸引投資,一些國家會為專利和商標(biāo)等知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)及商業(yè)化提供稅收優(yōu)惠。而日本方面,部分企業(yè)有資格享受研發(fā)費(fèi)用特別稅收減免,最高可減研發(fā)費(fèi)用的30%。
03、總結(jié)
正如文章開頭Alan Mantooth教授所言,以SiC為首的第三代化合物半導(dǎo)體能夠重塑全新的市場格局,誰能夠領(lǐng)先,誰就掌握了游戲規(guī)則,正是基于此,各半導(dǎo)體大國都在不遺余力的發(fā)展本國SiC產(chǎn)業(yè)。(文:化合物半導(dǎo)體市場 Jump)