碳化硅，为何让人又爱又恨？(转)
作为半导体材料具有优异的性能，尤其是用于功率转换和控制的功率元器件。但SiC在天然环境下非常罕见，最早是人们在太阳系刚诞生的46亿年前的陨石中发现了少量这种物质，因此其又被称为“经历46亿年时光之旅的半导体材料”。
Yole在近日发布的《功率碳化硅(SiC)：材料、器件及应用-2019版》报告中预计，到2024年，碳化硅功率半导体市场规模将增长至20亿美元，2018-2024年期间的复合年增长率将高达29%。其中，汽车市场无疑是最重要的驱动因素，其碳化硅功率半导体市场份额到2024年预计将达到50%。
晶圆短缺还会持续吗？
过去的两三年里，晶圆供应短缺一直是制约SiC产业发展的重大瓶颈之一。面对不断增长的市场需求，包括晶圆厂在内的众多重量级玩家已经意识到必须扩大投资，以支持供应链建设。
科锐(Cree)公司在今年5月宣布将投资10亿美元建造一座200mm SiC碳化硅生产工厂和一座材料超级工厂，从而确保Wolfspeed SiC和GaN-on-SiC(碳化硅基氮化镓)产能在2024年实现30倍的增长，以满足EV电动汽车和5G市场需求。
意法半导体(ST)2018年SiC收入约为1亿美元，其2019年的目标收入为2亿美元，2025年目标收入定为10亿美元并希望由此占据30%的SiC市场份额。为此，ST在今年1月与Cree签署了碳化硅晶圆多年供货协议，根据协议，Cree将向ST供应价值2.5亿美元的150mm碳化硅裸晶圆和外延晶圆。一个月后，ST又宣布收购瑞典SiC晶圆供应商Norstel AB 55%的股份，并享有在满足某些条件下收购剩余45%股本的期权，如果行使期权，最终收购总价为1.375亿美元。
同为SiC生产大厂的英飞凌(Infineon)自然也不甘落于人后。除了早在2018年2月就宣布与Cree达成SiC晶圆长期供货战略协议外，还于同年11月收购了初创企业Siltectra，并借此获得了一种名为“冷切割(Cold Spilt)”的高效晶体材料加工工艺。英飞凌计划将这项技术用于SiC晶圆的切割，并在未来五年内实现该技术的工业化规模使用，从而让单片晶圆可出产的芯片数量翻番。据了解，截止至2018年，英飞凌SiC在充电桩市场的市占率超过五成。
以罗姆(ROHM)为代表的日系厂商则是SiC市场的另一支重要力量。该公司从2000年就开始进行SiC MOSFET的基础研究，并在2009年收购德国SiC晶圆材料厂商SiCrystal，从而拥有了从晶棒生产、晶圆工艺到封装组装的完全垂直整合的制造工艺。其里程碑事件包括2010年全球首发SiC SBD(肖特基二极管)/MOS并实现量产、2012年全SiC模块量产、2015年沟槽型SiC MOS量产以及2017年6英寸SiC SBD量产。
罗姆公司6英寸SiC MOSFET晶圆
市场调研机构Yole Development的数据显示，2013年罗姆在全球SiC市场的份额为12%，而富士经济的数据则表明，2018年罗姆的市场份额已增长至23%。罗姆半导体(北京)有限公司技术中心所长水原德健表示，从2017年到2025年，罗姆将阶段性投资共计850亿日元用于SiC生产。作为该项投资的一部分，罗姆在时隔12年之后再次在日本国内修建了一座占地面积20000m2的Apollo新工厂，主要为SiC器件提供晶圆，已于2019年4月动工，预计2021年投入使用。届时，其SiC产能将是2017年的6倍，到2025年将达到16倍。
但安森美半导体(OnSemi)低压及电池保护MOSFET和宽禁带高级总监兼总经理Bret Zahn对“晶圆供应短缺制约了SiC市场发展”的说法持保留意见。
