佈局功率元件 晶圓廠加碼SiC供應

作者 : Majeed Ahmad,EDN主編

晶圓供應對於晶片業從矽過渡到SiC半導體元件至關重要。多起SiC晶圓收購與交易與合作協議,充份展現晶片製造商如何透過內部和外部資源以因應市場需求,並進一步推動SiC半導體的規模經濟...

碳化矽(SiC)晶片經常出現在媒體報導中,這一事實充份預告著這種寬能隙(wide bandgap;WBG)半導體材料已經認證,可望成為打造更小、更輕且更高效的電力電子元件之顛覆性半導體技術。

圖1:因應基於SiC的功率半導體需求旺盛,包括意法半導體和英飛凌科技等晶片製造商正競爭收購晶圓。(資料來源:Infineon Technologies

意法半導體(STMicroelectronics;ST)宣佈開始在其最近收購的瑞典Norrköping廠生產200mm SiC晶圓,以用於功率元件的原型設計。這是意法半導體目前在其於意大利卡塔尼亞(Catania)和新加坡宏茂橋(Ang Mo Kio)的兩條150mm晶圓產線生產大量STPOWER SiC產品之外的重大轉變。

2019年,意法半導體以近1.375億美元完成對瑞典SiC晶圓製造商Norstel AB的收購。雖然意法半導體持續其生產150mm裸晶和外延SiC晶圓,但這筆交易顯然針對的是200mm晶圓生產的研發。更先進、更具成本效益的200mm SiC量產,將有助於推動意法半導體為汽車和工業設計製造MOSFET和二極體。

儘管如此,為了加強SiC供應鏈,在此SiC功率元件成長時期,意法半導體也與Cree簽署晶圓供應協議。意法半導體將持續採用Cree的150mm SiC裸晶和外延晶圓,用於打造汽車和工業應用所需的功率元件。今年初,意法半導體並與SiCrystal簽署類似的多年供應協議,以加碼超過1.2億美元的先進150mm SiC晶圓供應。SiCrystal是一家總部位於德國紐倫堡的ROHM子公司,專注於SiC晶圓製造多年。

 

圖2:SiC晶圓可說是打造電動車和工業電源的功率半導體之重要材料。(資料來源:Infineon Technologies)

另一家歐洲晶片製造商英飛凌科技(Infineon Technologies)繼收購Cree的Wolfspeed業務後,日前並與日本晶圓製造商昭和電工株式會社(Showa Denko K.K.)洽談SiC材料和外延技術。據英飛凌工業電源控制事業部總裁Peter Wafer表示,未來五年,基於SiC的半導體預計將以每年30%至40%的速度成長。

SiC材料由於具有高硬度、耐熱性和耐高壓能力,可實現高效率和穩健的功率半導體,越來越廣泛被應用於太陽光電(PV)、工業電源和電動車(EV)的充電基礎設施。然而,SiC仍存在生產瓶頸尚未解決、原料晶柱品質不穩定導致良率問題以及SiC元件的成本過高等挑戰,使得SiC市場仍面臨巨大的產能缺口。

儘管如此,晶圓供應對於晶片業從矽過渡到SiC半導體元件至關重要。業界多起晶圓收購與交易與合作協議,充份展現晶片製造商如何透過內部和外部資源以因應市場需求,並進一步推動SiC半導體的規模經濟。

編譯:Susan Hong

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

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發表評論

  1. steven Zheng表示:

    依然會很緊張