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多家晶圆厂已加码SiC供应

SiC材料由于具有高硬度、耐热性和耐高压能力,可实现高效率和稳健的功率半导体,越来越广泛被应用于太阳光电(PV)、工业电源和电动车(EV)的充电基础设施。然而,SiC仍存在生产瓶颈尚未解决、原料晶柱质量不稳定导致良率问题以及SiC组件的成本过高等挑战,使得SiC市场仍面临巨大的产能缺口。

碳化硅(SiC)芯片经常出现在媒体报导中,这一事实充份预告着这种宽能隙(wide bandgap;WBG)半导体材料已经认证,可望成为打造更小、更轻且更高效的电力电子组件之颠覆性半导体技术。h4Eesmc

图1:因应基于SiC的功率半导体需求旺盛,包括意法半导体和英飞凌科技等芯片制造商正竞争收购晶圆。(数据源:Infineon Technologies)h4Eesmc

意法半导体(STMicroelectronics;ST)宣布开始在其最近收购的瑞典Norrköping厂生产200mm SiC晶圆,以用于功率组件的原型设计。这是意法半导体目前在其于意大利卡塔尼亚(Catania)和新加坡宏茂桥(Ang Mo Kio)的两条150mm晶圆产线生产大量STPOWER SiC产品之外的重大转变。h4Eesmc

2019年,意法半导体以近1.375亿美元完成对瑞典SiC晶圆制造商Norstel AB的收购。虽然意法半导体持续其生产150mm裸晶和外延SiC晶圆,但这笔交易显然针对的是200mm晶圆生产的研发。更先进、更具成本效益的200mm SiC量产,将有助于推动意法半导体为汽车和工业设计制造MOSFET和二极管。h4Eesmc

尽管如此,为了加强SiC供应链,在此SiC功率组件成长时期,意法半导体也与Cree签署晶圆供应协议。意法半导体将持续采用Cree的150mm SiC裸晶和外延晶圆,用于打造汽车和工业应用所需的功率组件。今年初,意法半导体并与SiCrystal签署类似的多年供应协议,以加码超过1.2亿美元的先进150mm SiC晶圆供应。SiCrystal是一家总部位于德国纽伦堡的ROHM子公司,专注于SiC晶圆制造多年。h4Eesmc

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2SiC晶圆可说是打造电动车和工业电源的功率半导体之重要材料。(数据源:Infineon Technologiesh4Eesmc

另一家欧洲芯片制造商英飞凌科技(Infineon Technologies)继收购Cree的Wolfspeed业务后,日前并与日本晶圆制造商昭和电工株式会社(Showa Denko K.K.)洽谈SiC材料和外延技术。据英飞凌工业电源控制事业部总裁Peter Wafer表示,未来五年,基于SiC的半导体预计将以每年30%至40%的速度成长。h4Eesmc

SiC材料由于具有高硬度、耐热性和耐高压能力,可实现高效率和稳健的功率半导体,越来越广泛被应用于太阳光电(PV)、工业电源和电动车(EV)的充电基础设施。然而,SiC仍存在生产瓶颈尚未解决、原料晶柱质量不稳定导致良率问题以及SiC组件的成本过高等挑战,使得SiC市场仍面临巨大的产能缺口。h4Eesmc

尽管如此,晶圆供应对于芯片业从硅过渡到SiC半导体组件至关重要。业界多起晶圆收购与交易与合作协议,充份展现芯片制造商如何透过内部和外部资源以因应市场需求,并进一步推动SiC半导体的规模经济。h4Eesmc

编译:Susan Hongh4Eesmc

(参考原文:The politics of silicon carbide (SiC) wafers for power chips,by Majeed Ahmad)h4Eesmc

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