第三代半導體大突破！意法半導體造出首批8英寸SiC

27日,意法半導體(ST)宣布,其瑞典北雪平工廠制造出首批200mm(8英寸)碳化硅(SiC)晶圓片,將用于生產下一代電力電子芯片的產品原型。

該公司表示,SiC晶圓升級到200mm標志著意法半導體面向汽車和工業客戶的擴產計劃取得重要的階段性成功,與150mm晶圓相比,200mm晶圓可增加產能,將制造集成電路可用面積幾乎擴大一倍,合格芯片產量是150mm晶圓的1．8-1．9倍。此外,意法半導體正在與供應鏈上下游技術廠商合作開發自己的制造設備和生產工藝。

意法半導體是國際功率半導體大廠,且專注于車規級功率半導體。據Strategy Analytics最新發布的《2020年汽車半導體廠商市場份額報告》顯示,意法半導體與英飛凌、恩智浦、瑞薩、德州儀器為全球Top 5汽車半導體供應商,2020年這五家供應商共占據了全球汽車半導體市場近49%的份額。

SiC芯片供不應求 擴產成行業大勢

目前,SiC最大的應用市場在新能源汽車的功率控制單元、逆變器、DC-DC轉換器、車載充電器等。據Yole預計,到2025年,新能源汽車和充電樁領域的SiC市場將達到17．78億美元,約占SiC總市場規模的七成左右。

特斯拉此前在Model3率先使用意法半導體和英飛凌的SiC逆變器;2020年國產比亞迪新能源汽車“漢”的電機控制器中開始應用SIC-MOSFET模塊;今年3月,器件廠商斯達半導也宣布加碼車規級SIC模組產線。

不過,有數據顯示,目前全球SiC硅晶圓總年產能約在40-60萬片,遠不能滿足下游需求。

據了解, Model 3主逆變器需要24個電源模塊,每個電源模塊均基于兩個SiC MOSFET裸片,每輛汽車總共有48個SiC MOSFET裸片。按照這個估算若循續漸進采用SiC后,平均2輛Tesla的純電動車就需要一片6英寸SiC晶圓。而果真如Wedbush證券分析師Dan Ives稱,到2022年特斯拉的交付量可能會達到100萬輛的話,那么,僅特斯拉就將消耗掉全球SiC硅晶圓總產量。

這一背景下,意法半導體在內的國際一流廠商早早便開啟了擴產計劃,國內不少廠商也積極參與。據《科創板日報》不完全統計,未來2-5年內碳化硅產能仍將繼續增加。

中泰證券分析師張欣預計,2021年汽車領域SIC有望進入放量元年。該分析師表示,當下的全球 SiC 產業格局呈現美國、歐洲、日本三足鼎立態勢,國內企業在襯底、外延和器件方面均有所布局,但是體量均較小,建議關注SiC 襯底材料廠商露笑科技、天科合達(天富能源參股 3．7%)、山東天岳(未上市),器件商斯達半導、華潤微、揚杰科技、泰科天潤(未上市)等;代工龍頭三安集成(三安光電子公司)。