根据中国SiC衬底制造商TankeBlue半导体的测算,从4英寸升级到6英寸预计单片成本可降低50%;从6英寸到8英寸,成本预计还能再降低35%。
同时,8英寸衬底可以生产更多芯片,从而减少边缘浪费。简单来说,8英寸衬底的利用率更高,这也是各大厂商积极研发的主要原因。
目前,6英寸SiC衬底仍占主导地位,但8英寸衬底已开始渗透市场。例如,2023年7月,Wolfspeed宣布其8英寸晶圆厂已开始向中国客户出货SiC MOSFET,表明其8英寸SiC衬底已批量出货。TankeBlue半导体也已开始小规模出货8英寸基板,计划到2024年实现中规模出货。
8英寸SiC衬底阵容加速发展 自2015年Wolfspeed首次展示样品以来,8英寸SiC衬底已经经历了7-8年的发展历史,近两年技术和产品开发明显加速。 纵观国际厂商,除了已实现量产的Wolfspeed外,还有7家SiC衬底、外延,预计今年或未来1-2年内实现8英寸衬底的量产。 投资方面,Wolfspeed继续在美国北卡罗来纳州建设John Palmour碳化硅制造中心(SiC衬底工厂)。该工厂将进一步带动基板产能的扩张,以满足日益增长的8英寸晶圆需求。 Coherent公司去年还宣布计划扩大8英寸衬底和外延片的生产,在美国和瑞典都有大规模的扩建项目。在产品出口渠道方面,相干公司已获得三菱电机和电装10亿美元的投资,为两家公司长期提供6/8英寸SiC衬底和外延片。 意法半导体去年也投资8英寸领域,与湖南三安半导体合作建设8英寸SiC晶圆厂。后者将配套建设8英寸SiC衬底工厂,确保合资公司稳定的材料供应。同时,ST正在开发自己的衬底,此前与Soitec合作实现了8英寸SiC衬底的量产。 就中国厂商而言,目前已有10多家企业8英寸SiC衬底进入样品和小规模生产阶段。其中包括Semisic Crystal Co、晶盛机电、SICC Co、Summit Crystal Semiconductor Co、Synlight Semiconductor Co、TanKeBlue Semiconductor Co、Harbin KY Semiconductor、IV Semitec、Sanan Semiconductor、Hypersics等公司。 除了上述公司外,目前研究8英寸基板的中国厂商还有很多,例如环球晶圆、东尼电子、和盛硅业、天成半导体等。 目前,中国衬底制造商与国际巨头的差距已明显缩小。英飞凌等公司已与中国厂商建立了长期合作伙伴关系。从技术角度来看,这种差距的缩小反映了全球衬底技术的整体进步。展望未来,预计各厂商的共同努力将推动8英寸基板技术的发展。 总体来看,8英寸SiC衬底整体发展势头强劲,数量和质量均取得重大突破。 全球8英寸SiC工厂加速扩张 随着衬底材料不断突破技术天花板,2023年全球8英寸SiC晶圆厂扩产规模再创新高。 据TrendForce统计,2023年大约有12个与8英寸晶圆相关的扩产项目,其中8个项目由Wolfspeed、Onsemi、意法半导体、英飞凌、罗姆等全球厂商主导。意法半导体还与三安半导体合作开展了一个项目。此外,还有3个项目由环球电源科技、联星科技、J2半导体等中国制造商牵头。 从地区角度来看,预计欧洲、美洲、日本、韩国、中国和东南亚等重点地区将大量投资新建8英寸SiC晶圆厂。截至目前,全球大约有11座8英寸晶圆厂正在建设或规划中。 其中包括 Wolfspeed 的 2 个工厂(位于美国莫霍克和德国萨尔)、博世的 1 个工厂(美国罗斯维尔)、意法半导体自建的 1 个工厂(意大利卡塔尼亚)、与三安的 1 个合资工厂(位于重庆、中国)、英飞凌 1 个(马来西亚居林)、三菱电机 1 个(日本熊本)、罗姆 2 个(日本筑后和日本国富)、安森美半导体 1 个(韩国富川) ,以及富士电机(位于日本松本)的 1 个。 从厂商的扩张方向来看,博世和安森美半导体2023年的投资直接瞄准了汽车SiC市场。意法半导体计划在意大利建设的8英寸SiC芯片工厂也瞄准了电动汽车市场。虽然其他厂商尚未明确未来产能的应用方向,但电动汽车是SiC当前和未来的主要增长引擎,成为各大厂商扩产的重点。 在电动汽车领域,800V高压平台已成为明显的发展趋势。800V平台需要更高电压的功率半导体元件,促使制造商开始开发1200V SiC功率器件。 从成本角度来看,虽然短期内6英寸晶圆是主流,但为了降低成本和提高效率,8英寸等更大尺寸的趋势是不可避免的。因此,未来电动汽车市场预计将带动8英寸晶圆需求持续增长。 从供应链角度来看,转向8英寸晶圆对于SiC制造商来说是一个突破。根据行业洞察,6英寸SiC器件市场已进入激烈竞争阶段,尤其是SiC JBD。对于规模较小、竞争力较弱的企业来说,利润空间日益受到挤压,预示着未来一轮整合重组即将到来。 免责声明:来源标记为网络的文章其原创性及文中陈述文字和内容未经我司证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺请读者仅作参考并请自行核实相关内容,版权归原作者所有,如有侵权请联系我们删除。