碳化硅(SiC)芯片經(jīng)常出現(xiàn)在媒體報(bào)導(dǎo)中，這一事實(shí)充份預(yù)告著這種寬能隙(wide bandgap；WBG)半導(dǎo)體材料已經(jīng)認(rèn)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(dǎo)體技術(shù)。AQXesmc

圖1：因應(yīng)基于SiC的功率半導(dǎo)體需求旺盛，包括意法半導(dǎo)體和英飛凌科技等芯片制造商正競(jìng)爭(zhēng)收購晶圓。（數(shù)據(jù)源：Infineon Technologies）AQXesmc

意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics；ST)宣布開始在其最近收購的瑞典Norrköping廠生產(chǎn)200mm SiC晶圓，以用于功率組件的原型設(shè)計(jì)。這是意法半導(dǎo)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(chǎn)線生產(chǎn)大量STPOWER SiC產(chǎn)品之外的重大轉(zhuǎn)變。AQXesmc

2019年，意法半導(dǎo)體以近1.375億美元完成對(duì)瑞典SiC晶圓制造商N(yùn)orstel AB的收購。雖然意法半導(dǎo)體持續(xù)其生產(chǎn)150mm裸晶和外延SiC晶圓，但這筆交易顯然針對(duì)的是200mm晶圓生產(chǎn)的研發(fā)。更先進(jìn)、更具成本效益的200mm SiC量產(chǎn)，將有助于推動(dòng)意法半導(dǎo)體為汽車和工業(yè)設(shè)計(jì)制造MOSFET和二極管。AQXesmc

盡管如此，為了加強(qiáng)SiC供應(yīng)鏈，在此SiC功率組件成長(zhǎng)時(shí)期，意法半導(dǎo)體也與Cree簽署晶圓供應(yīng)協(xié)議。意法半導(dǎo)體將持續(xù)采用Cree的150mm SiC裸晶和外延晶圓，用于打造汽車和工業(yè)應(yīng)用所需的功率組件。今年初，意法半導(dǎo)體并與SiCrystal簽署類似的多年供應(yīng)協(xié)議，以加碼超過1.2億美元的先進(jìn)150mm SiC晶圓供應(yīng)。SiCrystal是一家總部位于德國(guó)紐倫堡的ROHM子公司，專注于SiC晶圓制造多年。AQXesmc

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圖2：SiC晶圓可說是打造電動(dòng)車和工業(yè)電源的功率半導(dǎo)體之重要材料。（數(shù)據(jù)源：Infineon Technologies）AQXesmc

另一家歐洲芯片制造商英飛凌科技(Infineon Technologies)繼收購Cree的Wolfspeed業(yè)務(wù)后，日前并與日本晶圓制造商昭和電工株式會(huì)社(Showa Denko K.K.)洽談SiC材料和外延技術(shù)。據(jù)英飛凌工業(yè)電源控制事業(yè)部總裁Peter Wafer表示，未來五年，基于SiC的半導(dǎo)體預(yù)計(jì)將以每年30%至40%的速度成長(zhǎng)。AQXesmc

SiC材料由于具有高硬度、耐熱性和耐高壓能力，可實(shí)現(xiàn)高效率和穩(wěn)健的功率半導(dǎo)體，越來越廣泛被應(yīng)用于太陽光電(PV)、工業(yè)電源和電動(dòng)車(EV)的充電基礎(chǔ)設(shè)施。然而，SiC仍存在生產(chǎn)瓶頸尚未解決、原料晶柱質(zhì)量不穩(wěn)定導(dǎo)致良率問題以及SiC組件的成本過高等挑戰(zhàn)，使得SiC市場(chǎng)仍面臨巨大的產(chǎn)能缺口。AQXesmc

盡管如此，晶圓供應(yīng)對(duì)于芯片業(yè)從硅過渡到SiC半導(dǎo)體組件至關(guān)重要。業(yè)界多起晶圓收購與交易與合作協(xié)議，充份展現(xiàn)芯片制造商如何透過內(nèi)部和外部資源以因應(yīng)市場(chǎng)需求，并進(jìn)一步推動(dòng)SiC半導(dǎo)體的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。AQXesmc

編譯：Susan HongAQXesmc

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