SiC晶圓的案例
關注 | 多家晶圓廠已加碼SiC供應
SiC材料由于具有高硬度、耐熱性和耐高壓能力，可實現高效率和穩健的功率半導體，越來越廣泛被應用于太陽光電(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、原料晶柱質量不穩定導致良率問題以及SiC組件的成本過高等挑戰，使得SiC市場仍面臨巨大的產能缺口。
碳化硅(SiC)芯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組件之顛覆性半導體技術。
圖1：因應基于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芯片制造商正競爭收購晶圓。（數據源：Infineon Technologies）
意法半導體(STMicroelectronics；ST)宣布開始在其最近收購的瑞典Norrk?ping廠生產200mm SiC晶圓，以用于功率組件的原型設計。這是意法半導體目前在其于意大利卡塔尼亞(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晶圓制造商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，將有助于推動意法半導體為汽車和工業設計制造MOSFET和二極管。
盡管如此，為了加強SiC供應鏈，在此SiC功率組件成長時期，意法半導體也與Cree簽署晶圓供應協議。意法半導體將持續采用Cree的150mm SiC裸晶和外延晶圓，用于打造汽車和工業應用所需的功率組件。
展開 建SiC晶圓廠！
計劃搶先將 SiC 晶圓的產能從 2021 年的 30,000片提高到 2025 年的 600,000，以將其全球市場份額從 5% 擴大到 26%。
SK集團選擇碳化硅晶圓和功率半導體作為新的增長動力，多年來一直對其進行大量投資。SK Siltron 于 2019 年以 4.5 億美元從美國杜邦公司手中收購了 SiC 晶圓業務部門，從而進軍 SiC 晶圓業務。2021 年 1 月，SK Inc. 向韓國生產 SiC 功率半導體的公司 Yes Power Technics 投資 268 億韓元，收購該公司 33.6% 的股份。7 月，SK Siltron 的美國子公司 SK Siltron CSS 決定在密歇根州投資 3 億美元，以擴大 SiC 晶圓生產設施。當所有設施完成并準備投入使用時，SK Siltron 的生產能力將增加6倍。包括這筆 7000 億韓元的投資，SK 集團僅在 SiC 晶圓技術和生產方面就投資了至少 1.6 萬億韓元。
領先企業也在繼續進行大規模投資。排名第一的科銳自2019年起投資10億美元在美國紐約州建設45萬平方米的碳化硅晶圓廠。如果晶圓廠按計劃于2022年投產，科銳的碳化硅晶圓廠產能將比2017年增加30倍以上。
來源：摩爾芯聞
展開 Arche啟動韓國首個碳化硅SiC Epi晶圓量產，用于電動汽車等電力產品領域
CINNO Research產業資訊，SiC(碳化硅)材料專業廠商Arche啟動硅碳化(SiC)核心材料國產化。
1月26日，Arche在京畿道華城市安寧洞Arche公司總部舉行“開幕式（Opening Ceremony ）”活動，宣布SiC Epi晶圓開始量產。
出席此次活動的有國會議員楊向茲(半導體特委會主席)、高振委員長(總統直屬數字平臺委員會)、前國會議員金炳寬，成均館大學校長劉志凡，前三星顯示器副總裁邱惠勇等。
Arche公司成立于2014年，是一家專注于通過蒸鍍SiC Epi，為半導體設備廠商供應SiC材料的專業廠商。成果開發出電力半導體核心技術之一SiC Epitaxy（Epi）晶圓。去年成功引進了100億韓元（約5496萬人民幣）的投資，今年開始預計將正式產生銷售額。
基于SiC的電力半導體市場一般按照SiC晶圓→SiC Epi→芯片廠商→模組→需求企業的結構構成價值鏈。Arche生產從晶圓到芯片的中間過程SiC Epi晶片，并供應給芯片廠商。
Arche目前擁有德國芯片設備制造商愛思強（Aixtron）生產的G4蒸鍍設備。Arche方面進一步引進了新的G5蒸鍍設備(MOCVD)，預計3月份完成建設。在完成對相關設備的爬坡及良率穩定工作后，預計從今年第四季度開始正式量產產品。
展開 日本開發SiC新技術，能將缺陷降至原來的1%
此外，高速拋光的 SiC 晶圓的 Ra 約為 0.5 nm，實現了與傳統鏡面研磨工藝相同的表面質量。(圖 3) 從這些結果可以看出固定磨粒平臺和高速拋光裝置組合的優越性。
此外，與使用漿料的拋光不同，由于僅使用水作為處理液，因此環境負荷小，并且通過控制供給的水量能夠在充分冷卻平臺的同時確保拋光效率的優點也得到了證明。
使用平臺的拋光主要通過平臺的處理壓力和轉數來控制處理速度，因此可以同時處理多個晶圓的批處理類型。圖4表示同時加工多個SiC晶圓時的平臺轉速與研磨速度的關系。確認了即使晶圓數量增加和處理面積增加也可以保持拋光效率。通過增加每批處理的晶圓數量可以顯著縮短每個晶圓的處理時間。此外，通過使用抑制磨損的高硬度磨石，與磨削相比，可以降低磨石的磨損成本，因此在大直徑SiC晶圓的量產過程中，可以同時實現高速和低成本。
該團隊表示，擬將本次研發的拋光技術引入先進電力電子研究中心的6英寸兼容SiC晶圓集成加工工藝，并應用于同一研究中心的功率器件開發，促進技術示范.
來源：內容來自半導體行業觀察（ID：icbank）來自日經
展開 
日本開發SiC新技術，能將缺陷降至原來的1%
此外，高速拋光的 SiC 晶圓的 Ra 約為 0.5 nm，實現了與傳統鏡面研磨工藝相同的表面質量。
(圖 3)
從這些結果可以看出固定磨粒平臺和高速拋光裝置組合的優越性。
此外，與使用漿料的拋光不同，由于僅使用水作為處理液，因此環境負荷小，并且通過控制供給的水量能夠在充分冷卻平臺的同時確保拋光效率的優點也得到了證明。
使用平臺的拋光主要通過平臺的處理壓力和轉數來控制處理速度，因此可以同時處理多個晶圓的批處理類型。圖4表示同時加工多個SiC晶圓時的平臺轉速與研磨速度的關系。確認了即使晶圓數量增加和處理面積增加也可以保持拋光效率。通過增加每批處理的晶圓數量可以顯著縮短每個晶圓的處理時間。此外，通過使用抑制磨損的高硬度磨石，與磨削相比，可以降低磨石的磨損成本，因此在大直徑SiC晶圓的量產過程中，可以同時實現高速和低成本。
該團隊表示，擬將本次研發的拋光技術引入先進電力電子研究中心的6英寸兼容SiC晶圓集成加工工藝，并應用于同一研究中心的功率器件開發，促進技術示范.
展開 SiC器件大戰一觸即發
這些國內外的上游廠商正在推動SiC產業的進一步發展。
下游芯片廠的爭相競逐
為了更好地把握即將爆發的機會，下游的芯片廠也加碼卡位。
以英飛凌為例，在今年二月，英飛凌科技股份公司與科銳公司簽署一份碳化硅（SiC）晶圓長期供貨戰略協議。按照英飛凌首席執行官Reinhard Ploss指出：“我們對科銳公司的了解由來已久，它是一家強大可靠的合作伙伴，在業界享有良好聲譽。憑借這份碳化硅晶圓長期供貨協議，我們能夠增強自身在汽車和工業功率控制等戰略增長領域的優勢，從而為客戶創造更大價值。”這是保證英飛凌在SiC批量出貨前的有力支持。
至于日前收購的Siltectra，則是英飛凌為提供SiC芯片產量而做的一個決定。據介紹，該公司開發的Cold Split可有效處理晶體材料，并可大幅減少材料損耗。英飛凌將采用此Cold Split技術分割碳化硅(SiC)晶圓，使晶圓產出雙倍的芯片數量。英飛凌執行長Reinhard Ploss也表示：“此次收購將協助我們利用新材料碳化矽擴展優異的產品組合。我們對系統的了解以及在薄晶圓方面的獨特專業技術將和Cold Split技術及Siltectra的創新能力相輔相成。Cold Split技術有助于我們以更多的SiC晶圓量產SiC產品，進一步擴展在再生能源，以及推動SiC在電動車傳動系統的使用率。”
英飛凌工業功率控制部門副總裁、大中華區副總裁于代輝在之前在接受半導體行業觀察采訪時也表示，英飛凌在SiC方面的研究已經超過了十五年，近年來更是投入三千五百萬歐元對SiC設備和相關工藝的研發，并和可靠6英寸SiC晶圓供應商建立了可靠的合作關系，保證了其SiC晶圓的供應；再加上他們頂尖的研發和技術支持團隊加持，英飛凌的SiC研發進展順利，并推出了CoolSiC系列產品。
展開 比亞迪自建SiC線，7.3億、24萬片
去年12月，比亞迪高管曾表示2021年要自建SiC生產線，最近，比亞迪正式官宣了！
6月30日，比亞迪半導體上市申請獲得受理，計劃投資31億元建設3個項目，其中包括建設SiC晶圓生產線。該項目總投資超過7.3億，年產能達到24萬片。
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分拆上市募資27億元
將自建車規級SiC線
最近，比亞迪股份有限公司發布公告稱，旗下子公司比亞迪半導體的創業板IPO申請正式獲得受理，即將在深交所創業板分拆上市。同時，比亞迪半導體也發布了IPO招股書。
2018-2020年，比亞迪半導體營業收入分別為13.4億元、10.96億元和14.4億元。主營業務可分為功率半導體、智能控制 IC、智能傳感器、光電半導體、制造與服務5大板塊。
根據招股書，比亞迪半導體本次將發行股數不超過500萬股，占發行后總股本的比例不低于10%，擬募資金額約26.86億元，主要建設功率半導體等3個項目。
其中，“新型功率半導體芯片產業化及升級項目”的投資總額為7.36億元，擬募集資金3.12 億元。該項目主要是為了建設年產能24萬片的SiC晶圓生產線。
比亞迪半導體表示，本項目將以寧波半導體作為實施主體，將在寧波廠房建設SiC功率半導體晶圓制造產線，項目建成后，公司將擁有月產2萬片SiC晶圓制造產能，項目建設期為5年。
比亞迪很早就采用SiC技術，今年6月份，比亞迪功率芯片研發總監吳海平表示，去年比亞迪的電驅系統開始搭載SiC，是全球第二款采用SiC電驅的量產車型。但如果考慮把OBC等電源系統考慮在內，比亞迪從一開始做新能源汽車就在使用SiC。
比亞迪對SiC的研究也較早。
展開 關注 | Cree：全球最大SiC（碳化硅）晶圓廠明年上線！
科銳有望于2022年初讓全球最大SiC（碳化硅）晶圓廠上線，進而享有未來數十年的成長機會。
Lowe 表示，科銳與裝置制造商簽訂的長期晶圓供給合約價值現已突破13億美元，進而協助科銳推動產業從硅轉型至碳化硅。
同日，科銳擴大了與意法半導體現有多年長期碳化硅晶圓供應協議，科銳將在未來幾年內為意法半導體提供6吋碳化硅晶圓。
值得注意的是，今年7月，意法半導體宣布，ST瑞典北雪平工廠制造出首批8英寸SiC晶圓片，這些晶圓將用于生產下一代電力電子芯片的產品原型。
文稿來源：化合物半導體市場
圖片來源：拍信網
展開 動向 | ST八英寸SiC正式量產
SiC發展歷程回顧
按照ST介紹，SiC特性在20世紀初就已經確立，第一個SiC發光二極管追溯到1907年。物理學家知道，SiC的帶隙更寬 ，比硅寬約2ev，這意味著在室溫下SiC器件的臨界場強是硅基器件的5倍到10倍。因此，新技術可以極大地提高電力轉換效率，同時耐受更高的電壓和更惡劣的作業狀況。
他們指出，阻礙SiC的發展的難題是，直到1996年，都沒有人知道如何在半導體晶圓廠實現SiC商用，因為SiC襯底缺陷太多，而且烤箱的高溫不能兼容碳化硅材料。此外，半導體行業又耗費了十年時間，才能在兩英寸以上的晶圓上制造SiC器件，在大晶圓上加工芯片是降低成本的關鍵。盡管困難重重，ST還是先行一步，投入巨資研發SiC，并與學術界展開合作，成功地克服了所有這些挑戰。
從SiC的研發歷史來看，率先掃清基本障礙具有重要意義。作為用SiC襯底制造半導體的先驅，ST提出了新的可以生產出更多更好的SiC器件的解決方案。此外，ST的卡塔尼亞工廠躋身世界上最大的SiC晶圓廠之列，作為市場上領先的SiC器件制造商。ST擁有從150mm晶圓升級到200mm晶圓的制造設備。
經過25年的投入與發展， SiC變得越來越成熟。因此，業界不會看到電阻率像以前那樣大幅下降，但會看到更穩健可靠的產品。隨著ST晶圓廠試驗更大的晶圓和新工藝，成本將繼續下降。ST正在投資研發SiC襯底技術，提高質量，優化產能，業界可以期待更高的產能和更低的成本，這將大幅推動SiC采用率的提升。
來源：內容來自半導體行業觀察綜合，謝謝。
展開 大訂單！近52億元，碳化硅需求再升溫
今天，
Cree
官微宣布，他們與
意法半導體
更新供貨協議，擴大SiC晶圓供應量，合作總額增至51.87億人民幣。
而Cree與器件企業的長期合作供貨訂單合計
高達84億人民幣
，合作企業包括：安森美、英飛凌和意法半導體等。
此外，Cree還與
采埃孚
和
ABB
等汽車供應商簽訂了器件供貨協議。
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8
月19日，據Cree介紹，他們與意法
半導體對現有的多年長期SiC晶圓供應協議進行擴展。根據更新的協議，Cree將在未來數年向意法半導體供應
6英寸SiC裸晶圓
和
外延片
，協議總金額擴大至8億美元（
約51.87億人民幣
）以上。
從意法半導體跟Cree的合作金額變化，可以看出碳化硅市場需求正在不斷升溫。2019年1月時，意法半導體與Cree簽訂了2.5億美元的供貨協議，但到了2019年11月，意法半導體就與Cree擴展了合作協議，將合作金額擴大到5億美元。如今又提升至8億美元。
意法半導體總裁兼首席執行官Jean-Marc Chery 表示，一大批汽車和工業客戶的項目有大量的需求或者正在起量，該協議將幫助滿足未來數年我們產品制造所需要的高體量。
據Cree首席執行官 Gregg Lowe介紹，Cree與器件企業達成的長期晶圓供應協議的最新總額已經超過13億美元（約84億人民幣），為了提高SiC 襯底供應的靈活性，
2022年初
，Cree將啟用全球最大的碳化硅工廠（
.點這里.
）。
據介紹，2019年Cree宣布投資10億美元（64.8億人民幣）建設新工廠，包括生產8英寸碳化硅晶圓。
展開 又一企業量產8寸SiC，全球已有7家
最近，意法半導體在一次會議發布了重磅消息——他們最近已經量產了8英寸SiC晶圓。
而
據“三代半風向”統計，目前全還有6家企業能夠生產8英寸SiC襯底，
包括
英飛凌、Cree、羅姆、II-VI、Soitec，以及中國的爍科晶體。
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意法量產8英寸晶圓
開發第四代工藝
6月3日，意法半導體CEO Jean-Marc Chery與亞洲媒體分享了未來的發展策略時表示，2020年意法半導體的總營收達到了102億美元（約660億人民幣）。同時Jean-Marc專門介紹了SiC的最近進展。
在晶圓及外延方面，意法半導體除了與CREE和SiCrystal簽署長期供應外，還通過收購Norstel來自主生產6英寸晶圓。其中比較重磅的消息是，Norstel最近已經成功交付了首個8英寸SiC晶圓。
圖文無關
在技術進展方面，據介紹，目前意法半導體正在采用第三代SiC平面制造工藝，并且在積極開發第四代工藝中。
全球7家企業將量產8英寸襯底
另外，Soitec最近也宣布將要建設新工廠，以生產8英寸SiC產品。
6 月 10 日，Soitec公布了他們2020年的業績，2020財年（截至2021年3月）營收為6.68億美元（約43.2億人民幣）。Soitec預計五年內營收將在增長兩倍，2025/2026財年的銷售額將達到20億美元（約129億人民幣）。
為實現這一增長，Soitec計劃在五年內投資11億歐元（87.57億人民幣），將其年產能翻一番，達到400萬片晶圓。
展開 
DB Hitek將于2028年中旬開始8吋SiC量產投資計劃
CINNO Research產業資訊，“雖然根據市場情況變化可能有所變動，但目前8英寸SiC工藝量產投資計劃從2028年7月開始進行。晶圓供應正在考慮利用SK Siltron和SOITEC兩家公司。”
根據韓媒Thelec報道，11月22日下午，DB Hitek公司沈千萬（音譯）常務在韓國首爾舉行的“第五屆Power半導體-Power Korea論壇”上就化合物電力半導體業務戰略進行了上述表態。
第五屆Power半導體-Power Korea論壇上進行發表的DB Hitek常務沈千萬
化合物半導體是由兩種以上元素組成的半導體，以SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)等為代表，這些材料與傳統Si(硅)相比具有更高的功率效率和對耐高溫的優勢。因此，包括電動汽車在內汽車、通信、房產、航空航天等行業，需求呈上升趨勢。
目前，DB Hitek公司正計劃利用上虞園區內的閑置工廠，建設基于8吋晶圓的SiC、GaN開發和生產系統。GaN領域從今年開始開發基于8英寸晶圓的工藝。據悉，目前已與RFHIC、Sigetronics、Aprosemicon等合作伙伴合作。
以SiC為例，8吋晶圓尚未達到商業化階段。因此，DB Hitek公司首先正在開發基于6吋晶圓的電力半導體，并將在此基礎上未來轉向8吋的工藝，完成開發的目標時間定在2026年底。
展開 圍攻SiC襯底龍頭
另一方面，第三方SiC供應的爭奪也逐漸白熱化。首先大家熟悉的，多年的競爭對手的出招。II VI在去年三月宣布，計劃擴大其在中國的碳化硅（SiC）晶圓加工生產基地。報道指出，該計劃將在5年內將其SiC基板的生產能力提高5到10倍，包括直徑200毫米的襯底；昭和電工在去年八月也宣布，將藉由公募增資、第三者配額增資籌措約1,100億日圓資金，其中約700億日圓將用于擴增SiC晶圓等半導體材料產能。
除了上述企業外，日經經濟新聞在日前報道中指出，日本企業住友金屬礦山（簡稱住友礦山）開始量産新一代功率半導體使用的晶圓。
報道表示，住友金屬礦山于2017年收購了電子部件經銷商加賀電子旗下的碳化硅基板開發企業日本SICOXS，一直在推進共同研究。在晶圓制造方面，將主要由東京的青梅工廠負責前制程、由鹿兒島縣的鹿兒島工廠負責后制程，然后供貨。
日經指出，因為住友礦山開發出了相關技術，在因結晶不規則而價格較低的底層「多晶碳化硅」上貼一層可以降低發電損耗的「單晶碳化硅」，從而做成1片晶圓。據悉與只用單晶碳化硅的傳統産品相比，價格低1~2成。按照日經的說法，住友礦山要搶占美國科銳（CREE）等領先企業的市場，而預計2025年實現月産1萬片。此外，住友礦山還考慮開發可以高效量産功率半導體的直徑8英吋産品，并在海外建設生産基地等。
無獨有偶，全球硅晶圓大廠環球晶對這個市場也虎視眈眈。
據報道，環球晶董事長徐秀蘭上月底在出席國際光電大展時透露，明年將同步擴產GaN(氮化鎵) 與SiC(碳化硅) ，產能均將翻倍成長。
展開 山西將建2個SiC項目
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SiC芯片實驗室：
投資8000萬，月產5000片
據山西省商務廳網站公告，8月10日至13日，第三代半導體SiC實驗室項目與陽城開發區負責人達成合作協議，將建設SiC實驗室等產業基地，總投資175億元。
該項目核心團隊是由半導體技術專家組成，啟動資金8000萬元，建設實驗室等約2000平方米，總占地300畝，形成月產5000片碳化硅功率芯片制造能力。
開展SiC晶圓檢測
政府補助2000萬元
8月13日，山西省太原市發布了“揭榜掛帥”八個項目，其中包括中電科風華信息裝備股份有限公司的碳化硅晶圓檢測項目。
據介紹，風華信息裝備的“碳化硅（SiC）襯底缺陷多模態高分辨檢測技術及設備開發”，擬開發SiC晶圓多模式融合光學檢測系統、高精度掃描微位移平臺、缺陷智能識別分析系統，研制SiC襯底缺陷多模態高分辨檢測設備等關鍵裝備。
據企查查，風華信息成立于1998年12月3日，是一家平板顯示裝備企業，同時具有新型電子元器件、半導體和新能源工藝裝備研制及系統集成能力。
據太原市科技局介紹，這8個“揭榜掛帥”項目總投資近7億元，其中研發投入5億多元。研發經費由企業自籌為主，政府財政資金補助為輔，財政資金按項目研發投入總額的30%、最高2000萬元給予補助。
展開 又增2個SiC項目？近20億營收上市公司也在布局
據公開信息，國內已有43個SiC襯底項目（.點這里.），最近，溫州和寧波可能又將新增2個相關項目。其中，一上市公司計劃投資2000萬元進行SiC長晶技術研發。
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溫州：新增2000萬SiC項目
5月21日，
溫州宏豐
碳化硅單晶研發項目建設項目環評審批獲原則同意。
據介紹，該項目建筑面積1226m2，總投資2000萬元，項目建成后形成碳化硅單晶年研發量1噸的生產規模。
根據財報，溫州宏豐主營業務為電接觸功能復合材料、元件、組件及硬質合金產品，2020年，溫州宏豐的營業收入約為17.59億元，相比2019年的19.36億元同期下降9.11%，凈利潤3493.28萬元，比上年同期增長33.80%。
今年2月19日，溫州宏豐發布向不特定對象發行可轉換公司債券預案，募資資不超過3.5億元，其中擬募資2000萬元用于碳化硅單晶研發項目。
5月26日，溫州宏豐在投資者互動平臺表示，公司碳化硅項目尚處于研發階段。
寧波：研發大尺寸SiC晶圓
5月28日，寧波工程學院官網宣布，他們和浙江富研新型材料有限公司簽訂了聯合研發第三代半導體戰略合作協議，主要聚焦大尺寸SiC晶圓的研發，并突破技術瓶頸實現產業化。
據介紹，寧波工程學院的材料科學與工程實驗中心于2013年正式成立，其微納米結構與器件實驗室主要研究領域包括SiC低維納米材料及其微納器件等。
富研新型材料成立于2019年5月，經營范圍包括新材料技術推廣服務和新材料技術研發等。
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