第三代半導體“王炸”產品來襲！比傳統SiC晶圓便宜1-2成 即將量產

1月16日，據日經新聞報道，住友集團旗下的住友金屬礦山（簡稱住友礦山）將量產用于生產功率半導體的新一代碳化硅（SiC）晶圓，預計2025年實現月產1萬片。住友礦山希望憑借這種新型SiC晶圓搶占美國Wolfspeed（前身為科銳，CREE）等企業的市場，使全球份額占比達到10%。

要知道，Wolfspeed可是SiC襯底的絕對龍頭，手握全球五成SiC晶圓產能，擁有世界最大的SiC晶圓廠，它早早宣布了10億美元的擴產計劃，在去年上市、改名，將業務進一步聚焦于SiC等第三代半導體。根據從事專利分析的日本Patent Result所整理出的數據，在與SiC有關的專利方面，Wolfspeed持有的專利數量最多，住友電工位列第三（該公司與住友礦山同為住友集團的核心企業）。

除了Wolfspeed外，II-VI、羅姆等也紛紛表態，要大力開拓SiC晶圓業務。群狼環伺SiC，住友礦山的底氣從何而來？

據了解，住友的新晶圓堪稱傳統SiC晶圓的“進階版”。住友礦山通過在結晶不規則而價格較低的“多晶SiC”上貼一層可以降低發電損耗的“單晶SiC”，合成一片晶圓。與基于單晶襯底的傳統SiC功率半導體相比，其價格低10%-20%。另外，純電動汽車的逆變器采用SiC功率半導體時，可以降低電力損耗，與此類現有產品相比，住友礦山的新晶圓能將電力損耗進一步降低10%左右。

目前，住友礦山可為半導體廠商供應直徑6英寸的新晶圓，力爭首先將應用于家電等產品，預計2025年以后用于電動車。該公司還將考慮開發量產效率更高的8英寸晶圓，并在海外建設生產基地。

賽迪顧問集成電路中心高級咨詢顧問池憲念對記者稱，如果住友礦山的新一代SiC半導體晶圓材料能夠通過下游廠商的驗證，并實現量產，則其將成為Wolfspeed的有力競爭者。

SiC迎來價格甜蜜點 襯底廠商功不可沒

據市場調研機構yole development測算，單片成本SiC仍比Si基產品高出7~8倍。而國盛證券分析師鄭震湘此前表示，SiC的實際成交價與Si器件價差已經縮小至2-2.5倍之間，SiC器件廣泛應用的甜蜜點已經到來。

這與SiC襯底廠商們積極推動技術改進、擴產密不可分。近兩年，起步較早的Wolfspeed、羅姆、英飛凌等海外廠商不斷進行產品迭代，產品性能、質量持續提升；晶圓良率提升，尺寸升級，產能擴充，襯底價格快速下探。

據了解，Wolfspeed有望2022年上半年率先實現8英寸SiC襯底量產，通常隨著晶圓尺寸增加另存，成本會下降35%-40%，預計Wolfspeed從6寸向8寸轉移，成本有望下降至少50%。II-VI計劃自2020年開始，5年內6寸晶圓產能擴張5-10倍，同時擴大運用差異化的材料技術的8寸晶圓產能。

鄭震湘進一步預測，在大部分襯底提供商完成低缺陷密度單晶生長工藝及厚單晶生長工藝研發后，襯底單位面積價格會迎來相對快速的降低。

SiC是目前發展最成熟的第三代半導體材料，未來十年，新能源汽車、充電設施、軌道交通將是SiC器件需求規模大幅增長的主要推動力，價格下探勢必助推SiC應用駛入快車道。