第三代半導(dǎo)體“王炸”產(chǎn)品來(lái)襲！比傳統(tǒng)SiC晶圓便宜1-2成

據(jù)日經(jīng)新聞報(bào)道，住友集團(tuán)旗下的住友金屬礦山（簡(jiǎn)稱(chēng)住友礦山）將量產(chǎn)用于生產(chǎn)功率半導(dǎo)體的新一代碳化硅（SiC）晶圓，預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)1萬(wàn)片。住友礦山希望憑借這種新型SiC晶圓搶占美國(guó)Wolfspeed（前身為科銳，CREE）等企業(yè)的市場(chǎng)，使全球份額占比達(dá)到10%。

要知道，Wolfspeed可是SiC襯底的絕對(duì)龍頭，手握全球五成SiC晶圓產(chǎn)能，擁有世界最大的SiC晶圓廠，它早早宣布了10億美元的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，在去年上市、改名，將業(yè)務(wù)進(jìn)一步聚焦于SiC等第三代半導(dǎo)體。根據(jù)從事專(zhuān)利分析的日本Patent Result所整理出的數(shù)據(jù)，在與SiC有關(guān)的專(zhuān)利方面，Wolfspeed持有的專(zhuān)利數(shù)量最多，住友電工位列第三（該公司與住友礦山同為住友集團(tuán)的核心企業(yè)）。

除了Wolfspeed外，II-VI、羅姆等也紛紛表態(tài)，要大力開(kāi)拓SiC晶圓業(yè)務(wù)。群狼環(huán)伺SiC，住友礦山的底氣從何而來(lái)？

據(jù)了解，住友的新晶圓堪稱(chēng)傳統(tǒng)SiC晶圓的“進(jìn)階版”。住友礦山通過(guò)在結(jié)晶不規(guī)則而價(jià)格較低的“多晶SiC”上貼一層可以降低發(fā)電損耗的“單晶SiC”，合成一片晶圓。與基于單晶襯底的傳統(tǒng)SiC功率半導(dǎo)體相比，其價(jià)格低10%-20%。另外，純電動(dòng)汽車(chē)的逆變器采用SiC功率半導(dǎo)體時(shí)，可以降低電力損耗，與此類(lèi)現(xiàn)有產(chǎn)品相比，住友礦山的新晶圓能將電力損耗進(jìn)一步降低10%左右。

目前，住友礦山可為半導(dǎo)體廠商供應(yīng)直徑6英寸的新晶圓，力爭(zhēng)首先將應(yīng)用于家電等產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2025年以后用于電動(dòng)車(chē)。該公司還將考慮開(kāi)發(fā)量產(chǎn)效率更高的8英寸晶圓，并在海外建設(shè)生產(chǎn)基地。

賽迪顧問(wèn)集成電路中心高級(jí)咨詢(xún)顧問(wèn)池憲念對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》稱(chēng)，如果住友礦山的新一代SiC半導(dǎo)體晶圓材料能夠通過(guò)下游廠商的驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，則其將成為Wolfspeed的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

SiC迎來(lái)價(jià)格甜蜜點(diǎn)

襯底廠商功不可沒(méi)

據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)yole development測(cè)算，單片成本SiC仍比Si基產(chǎn)品高出7~8倍。而國(guó)盛證券分析師鄭震湘此前表示，SiC的實(shí)際成交價(jià)與Si器件價(jià)差已經(jīng)縮小至2-2.5倍之間，SiC器件廣泛應(yīng)用的甜蜜點(diǎn)已經(jīng)到來(lái)。

這與SiC襯底廠商們積極推動(dòng)技術(shù)改進(jìn)、擴(kuò)產(chǎn)密不可分。近兩年，起步較早的Wolfspeed、羅姆、英飛凌等海外廠商不斷進(jìn)行產(chǎn)品迭代，產(chǎn)品性能、質(zhì)量持續(xù)提升；晶圓良率提升，尺寸升級(jí)，產(chǎn)能擴(kuò)充，襯底價(jià)格快速下探。

據(jù)了解，Wolfspeed有望2022年上半年率先實(shí)現(xiàn)8英寸SiC襯底量產(chǎn)，通常隨著晶圓尺寸增加另存，成本會(huì)下降35%-40%，預(yù)計(jì)Wolfspeed從6寸向8寸轉(zhuǎn)移，成本有望下降至少50%。II-VI計(jì)劃自2020年開(kāi)始，5年內(nèi)6寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張5-10倍，同時(shí)擴(kuò)大運(yùn)用差異化的材料技術(shù)的8寸晶圓產(chǎn)能。

鄭震湘進(jìn)一步預(yù)測(cè)，在大部分襯底提供商完成低缺陷密度單晶生長(zhǎng)工藝及厚單晶生長(zhǎng)工藝研發(fā)后，襯底單位面積價(jià)格會(huì)迎來(lái)相對(duì)快速的降低。

SiC是目前發(fā)展最成熟的第三代半導(dǎo)體材料，未來(lái)十年，新能源汽車(chē)、充電設(shè)施、軌道交通將是SiC器件需求規(guī)模大幅增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力，價(jià)格下探勢(shì)必助推SiC應(yīng)用駛?cè)肟燔?chē)道。