英飞凌进一步加码SiC
2021-05-07
14:00:29
来源: 半导体行业观察
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据日经报道，日本公司昭和电工周四表示，公司已与英飞凌科技公司签订了为期两年的合同，向德国芯片制造商提供碳化硅晶圆，碳化硅晶圆是用于电动汽车充电器和太阳能发电的功率半导体器件的关键输入。
这项交易使英飞凌对年度最低购买量的承诺使全球最大的碳化硅（SiC）晶圆销售商Showa Denko更加清晰地了解了其投资计划的需求。对于全球最大的功率半导体制造商英飞凌，该协议通过确保供应量来解决采购方面的限制。
在达成供应协议之际，全球对功率半导体的需求不断增长，作为降低全球对化石燃料依赖的技术的关键组成部分。
此外，两家公司还将合作开发SiC材料。昭和电工希望在英飞凌的帮助下，“通过将两家公司的知识融合在一起，加快产品质量的提高”。
功率半导体可以处理更大的电流。根据Yano Research Institute的预测，到2020年至2025年，此类设备的市场将增长40％，达到243亿美元。英飞凌在功率半导体器件领域拥有约20％的全球市场份额，远远领先于日本竞争对手三菱电机和东芝的5％左右的份额。
SiC晶圆比常规的硅晶圆具有更高的散热性能，因此对冷却的要求更低。这有助于使设备更小。
英飞凌工业电源控制部门总裁Peter Wawer在一份声明中说：“我们广泛且快速增长的产品组合展示了英飞凌在支持和塑造SiC基半导体市场方面的领导作用，该市场有望在未来五年内以每年40％到2 ％的速度增长。*“在这个不断增长的市场中，与昭和电工合作扩大了我们的供应商基础，这标志着我们的多元化采购战略迈出了重要的一步。这将支持我们可靠地满足不断增长的中长期需求。此外，我们计划与昭和电工在材料的战略开发方面进行合作，以在降低成本的同时提高质量。”Peter Wawer接着说。
“我们能够为英飞凌提供一流的SiC材料和我们先进的外延技术，我们感到很自豪，”昭和电工株式会社高级执行官石川次郎说：“我们的目标是不断改进我们的SiC材料，开发下一项技术。我们认为英飞凌在这方面是出色的合作伙伴。”
扩大碳化硅供应，英飞凌联手GT Advanced Technologies
去年年底，英飞凌科技股份公司宣布，公司与GT Advanced Technologies（GTAT）已经签署碳化硅（SiC）晶棒供货协议，合同预期五年。通过这份供货合同，英飞凌将进一步确保满足其在该领域不断增长的需求。碳化硅是功率半导体的基础材料，可用于打造高效、耐用、高性价比的系统。英飞凌现已面向工业应用市场推出业界规模最大的CoolSiC™产品组合，并且正在迅速扩大面向消费和汽车应用的产品组合。
英飞凌工业功率控制事业部总裁Peter Wawer表示：“我们看到对碳化硅的需求在稳步增长，特别是在工业应用方面。不过，很明显，汽车行业正在迅速跟进。凭借我们现在签订的供应协议，我们保证能够以多样化的供应商基础满足客户快速增长的需求。”GTAT的优质碳化硅晶棒将为当前和未来满足一流标准的有竞争力的碳化硅晶圆提供额外来源。这为我们雄心勃勃的碳化硅增长计划提供有力支持，充分利用我们现有的内部技术和薄晶圆制造的核心竞争力。”
GT Advanced Technologies总裁兼首席执行官Greg Knight表示：“我们非常高兴能与英飞凌签订长期供货协议，英飞凌把其专有的薄晶圆技术应用到GTAT的晶棒上，从而获得安全优质的碳化硅晶圆供应。碳化硅使用率的增长很大程度上取决于衬底成本的大幅降低，而这一协议是实现这一目标的重要一步。”
据Yole预测，SiC市场规模在2021年将上涨到5.5亿美金，这期间的复合年均增长率预计将达19%。其实不止英飞凌，其他SiC厂商如ST、博世、罗姆等也都看好SiC的稳步需求，开始紧锣密鼓的点兵布阵，他们或多方收购，或强强联合，貌似谁也不想在SiC这个飞速发展的市场中落下。在SiC广阔的市场需求下，得SiC晶圆者得天下，显然，SiC晶圆争夺战已然打响！
据统计显示，目前全球生产碳化硅晶圆的厂商包括 CREE、英飞凌、罗姆半导体旗下 SiCrystal、II-IV、Norstel、新日铁住金及道康宁 (Dow Corning)等。还有一些新进者，如韩国的SK Siltron通稿收购杜邦（Dupont）SiC晶圆部门正在对该行业进行投资；Soitec也宣布与应用材料联合开发下一代碳化硅衬底的开发计划。
其中，CREE市占率高达6成之多，几乎独霸市场。Cree早在1991年就发布了全球首款商用SiC晶圆，并分别于2002年及2011年发布全球首款SiC JBS肖特基二极管及SiCMOS，2016年引领行业进入6英寸SiC晶圆时代。
2019年9月，Cree宣布计划2019-2024年投资7.2亿美元将SiC材料及晶圆产能扩充30倍，包括建造一座车规级8英寸功率及射频晶圆工厂，以及扩产超级材料工厂，计划2022年量产，完全达产后器件能够满足550万辆BEV需求，衬底能够满足2200万BEV需求。今年 5 月Cree更宣布，看好 5G 与电动车后市需求，将在未来5年内，斥资10亿美元用于扩大SiC碳化硅产能，在公司美国总部北卡罗莱纳州达勒姆市建造一座采用最先进技术的自动化200mm SiC碳化硅生产工厂和一座材料超级工厂。
2020年10月，Cree以高达3亿美元的价格出售了其LED产品部门给SMART Global Holdings，决定ALL in 碳化硅。Cree的产能已被下游大客户买断，主要客户包括ST、英飞凌、安森美。
需要指出，意法半导体在（ST）不仅签署了超5亿美元的SiC晶圆购买合同，同时也在今年2月份以1.375亿美元现金收购了瑞典SiC晶圆制造商Norstel AB，Norstel生产150mmSiC裸晶圆和外延晶圆。意法半导体表示，交易完成后，它将在全球产能受限的情况下控制部分SiC器件的整个供应链。另据EE Times消息，不久前，意法半导体在其意大利卡塔尼亚工厂概述了大力发展碳化硅（SiC）业务，并将其作为战略和收入的关键部分的计划。
另外一个SiC晶圆厂罗姆对SiC的关注和布局就相对较早了，早在2009年Rohm收购了SiC晶圆供应商SiCrystal，随后在2010年推出首批批量生产的SiC肖特基二极管和MOSFET，2012年批量生产全SiC模块，2017年交付了6英寸SBD。SiCrystal是罗姆成为ST意法半导体之外最大的SiC元件大厂的主要原因，2020年初SiCrystal与ST签署了1.2亿美元的供货大单。SiCrystal也是中国SiC设计公司最多采购的供应商。
英飞凌公司布局碳化硅领域已超过30年。英飞凌的碳化硅材料主要采取外购的方式。2018年，英飞凌收购了碳化硅晶圆切割领域的新锐公司-Siltectra。Siltectra称其相比传统工艺将提高90%的生产效率。此次与GT Advanced Technologies签约之后，“GTAT的优质碳化硅晶棒将为当前和未来满足一流标准的有竞争力的碳化硅晶圆提供额外来源。这为我们雄心勃勃的碳化硅增长计划提供有力支持，充分利用我们现有的内部技术和薄晶圆制造的核心竞争力。”英飞凌工业功率控制事业部总裁Peter Wawer表示。
II-VI也计划将150毫米（6英寸）碳化硅材料的产能扩大5-10倍，同时扩大差异化200毫米材料技术的批量生产，以满足未来五年预期的不断增长的需求。
日本昭和电工也多次发表了产能扩充声明。昭和电工 SiC 晶圆月产能 2018年4月从 3000 片提高至 5000 片 (第 1 次增产)，且将在2019年 9 月进一步提高至 7000 片 (第 2 次增产)，而进行第 3 度增产投资后，将在 2019 年 2 月扩增至 9000 片的水准、达现行 (5000 片) 的1.8倍。
在半导体产业中，由于制造端设备成本最高，厂商必须考虑资本投入后的成本回收，因此如果没有看到终端需求有维持5年以上潜力，业者一般不会贸然扩产。而这些大厂的扩产也无疑证明了对SiC晶圆的看好。
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