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第三代半导体“王炸”产品来袭!比传统SiC晶圆便宜1-2成

2022-01-17

世纪娱乐报道,住友集团下属的住友金属矿(简称"住友矿")将进行大规模生产,以生产新型一代碳化硅(SiC)晶圆,预计2025年实现月产量10,000片。Holfspeed公司希望借助SiC新晶片,抢占美国Wolfspeed(前身为科锐,CREE)等企业的市场,使全球市场占有率达到10%。

要知道Wolfspeed是SiC衬底的绝对龙头,手持SiC全球5成晶圆产能,作为全球最大的SiC晶圆厂,它很早就宣布了10亿美元的扩张计划,去年重新命名,公司进一步把重点放在SiC等第三代半导体上。据日本PatentResult专利分析统计显示,Wolfspeed拥有的专利数最多,住友电工也是第三名(该公司与住友电气是住友电气的核心企业)。

除Wolfspeed外,II-VI、Roman等都表示要大力开发SiC的晶圆业务。大吃一惊SiC,住友矿的底气从哪里来?

据悉,住友公司推出的新型SiC晶圆片可以说是一个进阶版本。住友矿山通过将一种“单晶SiC”固定在晶体不均匀且价格低廉的多晶SiC中,以减少发电损耗。相对于以单晶为基片的SiC功率半导体,成本降低了10%-20%。此外,由于使用了SiC功率半导体,纯电动车的逆变电源可以降低损耗,与这类已有产品相比,住友矿新晶圆电消耗可进一步降低10%左右。

现在,住友矿可以向半导体厂商提供直径6英寸的新晶圆,力争首次应用于家电等产品,预计2025年后应用于电动汽车。同时,公司也会考虑研发大量高效的8英寸晶片,并在国外建立生产基地。

如果住友矿场的新一代SiC半导体晶片材料通过了下游厂商的认证,并能进行大规模生产,那么赛迪集成电路中心将会是Wolfspeed的强有力竞争对手。

SiC物美价廉的基板厂商功不可没。

根据市场研究机构yoledevelopment的测算,单片成本的SiC仍然是Si类产品的7~8倍。此外,国盛证券分析师郑震湘此前曾表示,SiC实际成交价格与Si器件价差已缩小到2-2.5倍,在SiC设备上得到了广泛应用。

这些都和SiC基板厂商积极推动技术进步,扩大生产密不可分。最近两年,早期Wolfspeed、罗姆、英飞凌等国外厂商不断进行产品更新换代,产品性能、质量持续提升;晶圆良率提升,尺寸升级,衬底价格快速下探。

据悉,Wolfspeed预计将在2022年上半年率先在8英寸SiC基片上批量生产,这种情况下,这种情况下,晶圆尺寸将会降低35%-40%,而Wolfspeed的成本将从6寸转移到8寸,成本将至少降低50%。II-VI计划从2020年起,在5年内将6寸晶片产能扩大5-10倍,同时扩大使用不同材料技术的8英寸晶片产能。

在基片供应商开发出低缺陷密度单晶和厚单晶生长工艺后,基片的单位面积价格将迎来较快下降,郑震湘还预计。

SiC是目前开发最成熟的第三代半导体材料,未来十年,新能源汽车、充电设备、轨道交通等都将成为SiC器件需求规模大幅度增长的主要推动力,价格下探必然会成为SiC应用市场中最大规模的增长。

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