碳化硅:第三代半導(dǎo)體突破性材料。SiC是第三代半導(dǎo)體材料,其具備極好的耐壓性、導(dǎo)熱性和耐熱性,是制造功率器件、大功率射頻器件的突破性材料。
根據(jù)Wolfspeed預(yù)計,2022年全球碳化硅器件市場規(guī)模達43億美元,2026年碳化硅器件市場規(guī)模有望成長至89億美元。當前SiC功率器件價格較高,是硅基IGBT的3~5倍左右,但憑借優(yōu)異的系統(tǒng)節(jié)能特性碳化硅,SiC器件開始在新能源汽車、光伏、儲能等領(lǐng)域替代硅基器件。
自去年10月安森美收購GTAT以后,其對新的企業(yè)部門進行了投資并擴大了產(chǎn)能,預(yù)計今年年底產(chǎn)能增長5倍?!盎贕TAT生產(chǎn)的晶圓襯底,在2022年我們已經(jīng)有器件產(chǎn)品出貨了。”
安森美總裁兼首席執(zhí)行官CEO透露,“2022-2023年安森美在碳化硅方面的資本支出將會達到總收入的15%-20%,其中75%-80%將用于碳化硅的產(chǎn)能擴張?!?/p>
安森美公司收購GTAT剛好一年,SiC收入有望在2022年增加兩倍,并根據(jù)長期服務(wù)協(xié)議(LTSA)的承諾收入在23年實現(xiàn)10億美元的收入。
對于產(chǎn)能過剩的風險,安森美表示資本支出的增加短期會對公司的毛利造成一些壓力,但安森美相信未來市場足夠大,足以支持投資和產(chǎn)能的擴張。
“未來5-10年,我們認為碳化硅的市場還是會比較緊缺,不會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況?!卑采繡EO說道。
“2022年碳化硅業(yè)務(wù)的營收是2021年的3倍,證明了安森美在這方面有生產(chǎn)和產(chǎn)能擴張的能力,我們會繼續(xù)擴充產(chǎn)能,在未來3年預(yù)計可以實現(xiàn)40億美元的碳化硅收入?!?/p>
安森美是全球汽車半導(dǎo)體龍頭,聚焦智慧電源及智慧業(yè)務(wù)。安森美前身為1999年摩托羅拉分拆的半導(dǎo)體部門,2000年美股上市,后陸續(xù)收購眾多半導(dǎo)體制造商,在全球建立生產(chǎn)和設(shè)計工廠。2021年,公司收購碳化硅廠商GTAT,增強碳化硅領(lǐng)域布局實力。2021財年,公司實現(xiàn)營收67.4億美元,同比增長28.13%;歸母凈利潤10.1億美元,同比增長339.13%。
安森美戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型:all in碳化硅,彰顯汽車野心。安森美收入包含電源方案部(功率)、先進方案部(模擬、混合信號、邏輯)及智能部(CIS),下游涵蓋汽車、工業(yè)、通訊、消費等。2020年12月,El-Khoury出任公司新CEO;2021年8月,公司變更品牌名(去“半導(dǎo)體”化)及LOGO,彰顯對于汽車下游的重視。碳化硅作為遠期核心增長點玻璃噴砂機,,在公司營收比重不斷提升。而IDM轉(zhuǎn)Fab-liter模式,也切實推動公司盈利能力改善。
據(jù)日經(jīng)新聞獲悉,日本電子和材料制造商 Resonac Holdings(前身為昭和電工)將在2026年之前將用于下一代功率半導(dǎo)體的材料的產(chǎn)量提高到目前產(chǎn)量的五倍,這些材料可以擴大電動汽車的續(xù)航里程。
2023年1月1日,昭和電工株式會社(SDK)與昭和電工材料株式會社(SDMC,原日立化成株式會社)合并轉(zhuǎn)型為兩家新公司,即控股公司“Resonac Holdings Corporation” ”和一家名為“Resonac Corporation”(以下統(tǒng)稱“Resonac”)的制造公司。
與此同時,2023年1月12日,Resonac與英飛凌簽訂了新的多年合同。
與英飛凌達成的新的多年期協(xié)議擴展了 2021 年簽署的現(xiàn)有 150mm SiC 晶圓協(xié)議,并且是英飛凌計劃在本十年末擴大其 SiC 制造能力以達到 30% 的市場份額計劃的一部分。
到 2027 年,英飛凌的 SiC 制造能力將增加十倍。居林的新工廠計劃于 2024 年投產(chǎn),該公司已經(jīng)為全球 3,600 多家客戶提供 SiC 半導(dǎo)體。
作為合作的一部分,英飛凌將為 Resonac 提供與 SiC 材料技術(shù)相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)。英飛凌憑借這一專長于 2018 年收購了材料公司 Silectra。
高技術(shù)門檻導(dǎo)致第三代半導(dǎo)體材料市場以日美歐寡頭壟占,國內(nèi)企業(yè)在SiC襯底方面以4英寸為主。目前,國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出了6英寸導(dǎo)電性SiC襯底和高純半絕緣SiC襯底,山東天岳公司、天科合達公司和同光晶體公司分別與山東大學、中科院物理所和中科院半導(dǎo)體所進行技術(shù)合作與,在SiC單晶襯底技術(shù)上形成自主技術(shù)體系。國內(nèi)目前已實現(xiàn)4英寸襯底的量產(chǎn);同時山東天岳、天科合達、同光、中科節(jié)能均已完成6英寸襯底的研發(fā);中電科裝備已成功研制出6英寸半絕緣襯底。
碳化硅是目前發(fā)展最成熟的第三代半導(dǎo)體材料,擁有禁帶寬度大、器件極限工作溫度高、臨界擊穿電場強度大、熱導(dǎo)率高等顯著性能優(yōu)勢,在電動汽車、電源、軍工、航天等領(lǐng)域具有廣闊的市場前景。
近年來,隨著5G基站的建設(shè)以及特斯拉MODEL 3和比亞迪漢的熱賣,碳化硅襯底市場風起云涌。據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會半導(dǎo)體材料分會統(tǒng)計我國從事碳化硅襯底研制的企業(yè)已經(jīng)有30家(不包括中國電科46所、硅酸鹽所、浙江大學和天津理工大學等純研究機構(gòu)),近年來這些單位的規(guī)劃總投資已經(jīng)超過300億元,規(guī)劃總產(chǎn)能已經(jīng)超過180萬片/年。