多家晶圆厂已加码SiC供应

SiC材料由于具有高硬度、耐热性和耐高压能力，可实现高效率和稳健的功率半导体，越来越广泛被应用于太阳光电(PV)、工业电源和电动车(EV)的充电基础设施。然而，SiC仍存在生产瓶颈尚未解决、原料晶柱质量不稳定导致良率问题以及SiC组件的成本过高等挑战，使得SiC市场仍面临巨大的产能缺口。

碳化硅(SiC)芯片经常出现在媒体报导中，这一事实充份预告着这种宽能隙(wide bandgap；WBG)半导体材料已经认证，可望成为打造更小、更轻且更高效的电力电子组件之颠覆性半导体技术。

图1：因应基于SiC的功率半导体需求旺盛，包括意法半导体和英飞凌科技等芯片制造商正竞争收购晶圆。（数据源：Infineon Technologies）

意法半导体(STMicroelectronics；ST)宣布开始在其最近收购的瑞典Norrköping厂生产200mm SiC晶圆，以用于功率组件的原型设计。这是意法半导体目前在其于意大利卡塔尼亚(Catania)和新加坡宏茂桥(Ang Mo Kio)的两条150mm晶圆产线生产大量STPOWER SiC产品之外的重大转变。

2019年，意法半导体以近1.375亿美元完成对瑞典SiC晶圆制造商Norstel AB的收购。虽然意法半导体持续其生产150mm裸晶和外延SiC晶圆，但这笔交易显然针对的是200mm晶圆生产的研发。更先进、更具成本效益的200mm SiC量产，将有助于推动意法半导体为汽车和工业设计制造MOSFET和二极管。

尽管如此，为了加强SiC供应链，在此SiC功率组件成长时期，意法半导体也与Cree签署晶圆供应协议。意法半导体将持续采用Cree的150mm SiC裸晶和外延晶圆，用于打造汽车和工业应用所需的功率组件。今年初，意法半导体并与SiCrystal签署类似的多年供应协议，以加码超过1.2亿美元的先进150mm SiC晶圆供应。SiCrystal是一家总部位于德国纽伦堡的ROHM子公司，专注于SiC晶圆制造多年。

图2：SiC晶圆可说是打造电动车和工业电源的功率半导体之重要材料。（数据源：Infineon Technologies）

另一家欧洲芯片制造商英飞凌科技(Infineon Technologies)继收购Cree的Wolfspeed业务后，日前并与日本晶圆制造商昭和电工株式会社(Showa Denko K.K.)洽谈SiC材料和外延技术。据英飞凌工业电源控制事业部总裁Peter Wafer表示，未来五年，基于SiC的半导体预计将以每年30%至40%的速度成长。

尽管如此，晶圆供应对于芯片业从硅过渡到SiC半导体组件至关重要。业界多起晶圆收购与交易与合作协议，充份展现芯片制造商如何透过内部和外部资源以因应市场需求，并进一步推动SiC半导体的规模经济。