91在线观看视频-91在线观看视频-91在线观看免费视频-91在线观看免费-欧美第二页-欧美第1页

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

8英寸布局加速,襯底單位成本三年時(shí)間幾乎減半

Hobby觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:梁浩斌 ? 2022-05-08 00:30 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

前言:【核芯觀察】是電子發(fā)燒友編輯部出品的深度系列專欄,目的是用最直觀的方式令讀者盡快理解電子產(chǎn)業(yè)架構(gòu),理清上、中、下游的各個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)迅速了解各大細(xì)分環(huán)節(jié)中的行業(yè)現(xiàn)狀。我們計(jì)劃會(huì)對(duì)包括集成電路、分立器件、傳感器光電器件半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上下游進(jìn)行梳理,眼下大家最為關(guān)注,也疑惑最多的是第三代半導(dǎo)體,所以這次就先對(duì)它來一個(gè)梳理分析。

三、SiC產(chǎn)業(yè)趨勢

1.SiC的應(yīng)用趨勢:逐步取代傳統(tǒng)硅基功率器件

傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體由于自身物理性質(zhì)受限 ,不適合在高溫、高壓、高頻、高功率等領(lǐng)域使用,同時(shí)由于受到摩爾定律限制,砷化鎵、碳化硅、氮化鎵等化合物半導(dǎo)體也因此應(yīng)運(yùn)而生。

SiC 的耐高壓能力是硅的10倍、耐高溫能力是硅的2倍、高頻能力是硅的2倍。與硅基模塊相比,碳化硅二極管及開關(guān)管組成的模塊(全碳模塊),不僅具有碳化硅材料本征特性優(yōu)勢,在應(yīng)用時(shí)還可以縮小模塊體積50%以上、消減電子轉(zhuǎn)換損耗80%以上。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可以簡化散熱系統(tǒng),降低熱預(yù)算,同時(shí)減小電容電感體積,從而降低系統(tǒng)綜合成本。

根據(jù)電阻率不同,SiC 襯底可以分為導(dǎo)電型(電阻率:15~30mΩ·cm)和半絕緣型(電阻率≥105Ω·cm)。其中,導(dǎo)電型 SiC 襯底(碳化硅外延)主要用于制造耐高溫 、耐高壓的功率器件,目前已廣泛應(yīng)用電力電子領(lǐng)域,如新能源汽車、光伏、智能電網(wǎng)、軌道交通等領(lǐng)域,市場規(guī)模較大;半絕緣型 SiC 襯底(氮化鎵外延)主要應(yīng)用于微波射頻器件等領(lǐng)域,例如 5G 通訊中的功率放大器和國防中的無線申電探測器等,隨著 5G 通訊網(wǎng)絡(luò)的加速建設(shè),市場需求提升較為明顯。

圖源:天岳先進(jìn)


硅基 IGBT 統(tǒng)治了高壓高電流場景,而硅基 MOSFET 效率遠(yuǎn)不如 IGBT,僅適用于低壓場景。但硅基 IGBT 也存在一些缺點(diǎn),比如無法承受高頻工況、功耗較大等。而 SiC 耐高壓耐高溫的特性,使得其僅用結(jié)構(gòu)簡單的 MOSFET 器件就能覆蓋硅基 IGBT 的耐壓水平,同時(shí)規(guī)避其高能耗的缺點(diǎn)。這意味著 SiC 材料能夠?qū)崿F(xiàn)在射頻器件和功率器件上對(duì)硅基材料的性能完美替代 。

來自東芝的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,碳化硅基 MOSFET 在相同環(huán)境下,對(duì)比同規(guī)格硅基 IGBT 的能量損失減少66%,主要來自于開關(guān)損耗的大幅減少。相同規(guī)格的碳化硅基 MOSFET 與硅基 MOSFET 相比,其尺寸可大幅減小至原來的1/10,導(dǎo)通電阻可至少降低至原來的 1/100。

盡管SiC存在諸多性能上的優(yōu)勢,但目前較高的成本依然限制著 SiC 的全面應(yīng)用。考慮到SiC器件的低能耗優(yōu)勢,以及量產(chǎn)和技術(shù)成熟帶來的成本下降趨勢,SiC 的性價(jià)比拐點(diǎn)將會(huì)很快到來。在新能源汽車行業(yè),SiC可用于驅(qū)動(dòng)和控制電機(jī)的逆變器、車載充電器和快速充電樁等。

在光伏發(fā)電上,目前光伏逆變器器龍頭企業(yè)已采用 SiC功率器件替代硅器件。新基建中,特高壓輸電工程對(duì) SiC器件具有重大需求。未來SiC器件將在各應(yīng)用場景持續(xù)替代傳統(tǒng)硅基器件。

2.SiC晶圓尺寸趨勢:6英寸向8英寸推進(jìn)

硅晶圓早已從8英寸(200mm)過渡至12英寸(300mm),而碳化硅晶圓的主流尺寸多年以來都是6英寸(150mm)。更大的晶圓尺寸,意味著單片晶圓所能夠制造的芯片數(shù)量更多,晶圓邊緣的浪費(fèi)減少,單芯片成本降低。Wolfspeed的報(bào)告顯示,以32mm2面積的裸片(芯片)為例,8英寸晶圓上的裸片數(shù)量相比6英寸增加近90%,同時(shí)邊緣裸片數(shù)量占比從14%降低至7%,也就是說8英寸晶圓利用率相比6英寸提升了7%。因此晶圓往大尺寸發(fā)展是需求增長下的必然趨勢。

目前在半絕緣型碳化硅市場,主流的襯底尺寸為4英寸;而在導(dǎo)電型碳化硅市場,主流的襯底尺寸為6英寸。8英寸 SiC 目前仍未大規(guī)模量產(chǎn),預(yù)計(jì)在2022-2023年開始部分頭部廠商會(huì)開始量產(chǎn)。

8英寸與6英寸 SiC 材料的區(qū)別主要是在高溫的工藝上,比如高溫離子注入、高溫氧化、高溫激活以及這些高溫工藝所需的硬掩膜工藝等。

根據(jù)中國寬禁帶功率半導(dǎo)體及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的預(yù)測,預(yù)計(jì)2020-2025年國內(nèi)4英寸 SiC 晶圓市場逐步從10萬片減少至5萬片,6英寸晶圓將從8萬片增長至20萬片;2025-2030年,4英寸晶圓將逐步退出市場,6英寸增加至40萬片。


在8英寸 SiC襯底布局方面,海外廠商要遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于國內(nèi)。II-VI 、Wolfspeed、羅姆、ST 等都已經(jīng)展示8英寸 SiC 襯底樣品,或開始小批量生產(chǎn),預(yù)計(jì)在2023年開始進(jìn)入加速量產(chǎn)的階段。

國內(nèi)方面,山西爍科晶體公司已經(jīng)宣布8英寸 SiC 襯底研發(fā)成功,并小批量生產(chǎn) N 型 SiC 拋光片;天科合達(dá)、露笑科技等都有8英寸襯底的相關(guān)布局。

3.SiC成本、良率趨勢

以往 SiC 襯底的成本居高不下,是限制 SiC 器件在電力電子領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。

無論是從技術(shù)難度還是從成本占比上看,襯底都是 SiC 產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)。CASA 的數(shù)據(jù)顯示,SiC 器件的制造成本中,襯底成本占比高達(dá)47%,外延成本占23%,這兩大工序占 SiC 器件 70% 的成本。


作為對(duì)比,硅器件的成本結(jié)構(gòu)中,襯底成本只占7%,而晶圓制造設(shè)備/工藝成本占比達(dá)到50%。


目前 SiC 龍頭 Wolfspeed的6英寸 N 型(導(dǎo)電型) SiC 襯底價(jià)格約每片 1000 美元,而12英寸硅片價(jià)格僅在 100 美元左右,半絕緣型 SiC 襯底單價(jià)比同尺寸導(dǎo)電型襯底更是高 2-3 倍。

不過隨著規(guī)模效應(yīng)以及工藝提升,SiC 襯底的制造成本在加速下降。根據(jù)天岳先進(jìn)的公開數(shù)據(jù),2018-2021H1,公司半絕緣 SiC 襯底單片成本分別為 8709、7492、5966、4684 元,2021H1 單位成本較 2018 年下降了 46%。


而價(jià)格方面,天岳先進(jìn)4 英寸半絕緣型 SiC 襯底單價(jià)從 2018 年的 9682 元下降至 2021H1 的 7837 元,降幅近20%;6英寸導(dǎo)電型 SiC 襯底價(jià)格 2020 年同比下降 20% 。總體而言,SiC 襯底價(jià)格呈現(xiàn)每年8%-10%左右的降幅。

目前主流商用的 PVT 法晶體生長速度慢、缺陷控制難度大,導(dǎo)致 SiC 襯底生產(chǎn)速率慢,產(chǎn)品良率還低。SiC 襯底的良率,體現(xiàn)為單個(gè)半導(dǎo)體級(jí)晶棒經(jīng)切片加工后產(chǎn)出合格襯底的占比,受晶棒質(zhì)量、切割加工技術(shù)等多方面的影響。

當(dāng)前行業(yè)中 4 英寸襯底良率大概為70%,6英寸良率則為30%-50%。根據(jù)天岳先進(jìn)的公開信息2018-2020年 SiC 晶棒良率分別為41%、38.57%、50.73%;襯底良率分別為72.61%、75.15%、70.44%,各年度受產(chǎn)品指標(biāo)變化的影響存在一定波動(dòng),總體良率呈現(xiàn)波動(dòng)上行的趨勢。

SiC 器件方面,根據(jù) Mouser 的數(shù)據(jù),在公開報(bào)價(jià)上,2018-2020年間 SiC 器件價(jià)格平均下降幅度接近50%。比如650V SiC SBD,2018-2020的價(jià)格分別為2.84元/A、1.82元/A、1.58元/A;1200V SiC MOSFET 2019年價(jià)格4.2元/A,2020年價(jià)格跌至3.04元/A。

同時(shí),根據(jù)CASA統(tǒng)計(jì),業(yè)內(nèi)實(shí)際的采購價(jià)格比公開報(bào)價(jià)要更低,實(shí)際采購價(jià)大約是公開報(bào)價(jià)的60%-70%。

總體而言,主流 SiC 器件與硅器件的價(jià)格差距在逐漸拉近,目前同等規(guī)格下的產(chǎn)品差價(jià)約4-5倍。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 傳感器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    2567

    文章

    53026

    瀏覽量

    767795
  • 集成電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    5425

    文章

    12076

    瀏覽量

    368588
  • 半導(dǎo)體
    +關(guān)注

    關(guān)注

    335

    文章

    28938

    瀏覽量

    238396
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    全球最大碳化硅工廠頭銜易主?又有新8英寸碳化硅產(chǎn)線投產(chǎn)!

    ,同時(shí)也涵蓋部分氮化鎵外延生產(chǎn)。 ? 進(jìn)入2024下半年,在過去幾年時(shí)間里全球各地投資的8英寸碳化硅產(chǎn)線也開始逐步落地投入使用,在英飛凌之外,近期
    的頭像 發(fā)表于 08-12 09:10 ?4596次閱讀

    12英寸SiC,再添新玩家

    電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)在SiC行業(yè)逐步進(jìn)入8英寸時(shí)代后,業(yè)界并沒有停下腳步,開始投入到12英寸襯底的開發(fā)中。 ? 去年11月,天岳先進(jìn)率先出手,發(fā)布了行業(yè)首款12
    的頭像 發(fā)表于 05-21 00:51 ?6529次閱讀

    12英寸碳化硅襯底,又有新進(jìn)展

    尺寸是6英寸,并正在大規(guī)模往8英寸發(fā)展,在最上游的晶體、襯底,業(yè)界已經(jīng)具備大量產(chǎn)能,8英寸的碳化
    的頭像 發(fā)表于 04-16 00:24 ?2044次閱讀

    國內(nèi)首條8英寸車規(guī)級(jí)SiC產(chǎn)線正式通線!ST本土化戰(zhàn)略再進(jìn)一步

    。 ? 安光電與ST在20236月簽署了協(xié)議,宣布在重慶合資共同建立一個(gè)新的碳化硅器件制造工廠。與此同時(shí),為配套供應(yīng)襯底材料,安光電還將在當(dāng)?shù)鬲?dú)資建立一個(gè)
    的頭像 發(fā)表于 03-18 00:11 ?4101次閱讀
    國內(nèi)首條<b class='flag-5'>8</b><b class='flag-5'>英寸</b>車規(guī)級(jí)SiC產(chǎn)線正式通線!ST本土化戰(zhàn)略再進(jìn)一步

    安意法重慶8英寸碳化硅項(xiàng)目正式通線 將在2025四季度實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)

    2月27日,安光電與意法半導(dǎo)體在重慶合資設(shè)立的安意法半導(dǎo)體碳化硅晶圓廠正式通線。預(yù)計(jì)項(xiàng)目將在2025四季度實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),這將成為國內(nèi)首條8英寸車規(guī)級(jí)碳化硅功率芯片規(guī)模化量產(chǎn)線,項(xiàng)目
    的頭像 發(fā)表于 02-27 18:45 ?2232次閱讀

    安光電與意法半導(dǎo)體重慶8英寸碳化硅項(xiàng)目通線

    安光電和意法半導(dǎo)體于20236月共同宣布在重慶成立8英寸碳化硅晶圓合資制造廠(安意法半導(dǎo)體有限公司,簡稱安意法),全面落成后預(yù)計(jì)總投資約為230億元人民幣(約32億美元)。該合資廠
    的頭像 發(fā)表于 02-27 18:12 ?1054次閱讀

    晶盛機(jī)電:6-8 英寸碳化硅襯底實(shí)現(xiàn)批量出貨

    端快速實(shí)現(xiàn)市場突破,公司8英寸碳化硅外延設(shè)備和光學(xué)量測設(shè)備順利實(shí)現(xiàn)銷售,12英寸軸減薄拋光機(jī)拓展至國內(nèi)頭部封裝客戶,12英寸硅減壓外延生長
    的頭像 發(fā)表于 02-22 15:23 ?1161次閱讀

    環(huán)球晶宣布:6英寸碳化硅襯底價(jià)格趨于穩(wěn)定

    近日,環(huán)球晶董事長徐秀蘭表示,主流6英寸碳化硅(SiC)襯底的價(jià)格已經(jīng)穩(wěn)定,但市場反彈仍不確定。中國臺(tái)灣制造商正專注于開發(fā)8英寸SiC襯底
    的頭像 發(fā)表于 02-19 11:35 ?546次閱讀

    日本開發(fā)出用于垂直晶體管的8英寸氮化鎵單晶晶圓

    1月8日消息,日本豐田合成株式會(huì)社(Toyoda Gosei Co., Ltd.)宣布,成功開發(fā)出了用于垂直晶體管的 200mm(8英寸)氮化鎵 (GaN)單晶晶圓。 據(jù)介紹,與使用采用硅基GaN
    的頭像 發(fā)表于 01-09 18:18 ?918次閱讀

    8英寸單片高溫碳化硅外延生長室結(jié)構(gòu)

    隨著碳化硅(SiC)材料在電力電子、航空航天、新能源汽車等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,高質(zhì)量、大面積的SiC外延生長技術(shù)變得尤為重要。8英寸SiC晶圓作為當(dāng)前及未來一段時(shí)間內(nèi)的主流尺寸,其外延生長室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    的頭像 發(fā)表于 12-31 15:04 ?398次閱讀
    <b class='flag-5'>8</b><b class='flag-5'>英寸</b>單片高溫碳化硅外延生長室結(jié)構(gòu)

    碳化硅襯底,進(jìn)化到12英寸

    電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)碳化硅產(chǎn)業(yè)當(dāng)前主流的晶圓尺寸是6英寸,并正在大規(guī)模往8英寸發(fā)展,在最上游的晶體、襯底,業(yè)界已經(jīng)具備大量產(chǎn)能,8
    的頭像 發(fā)表于 11-21 00:01 ?4152次閱讀
    碳化硅<b class='flag-5'>襯底</b>,進(jìn)化到12<b class='flag-5'>英寸</b>!

    又一企業(yè)官宣已成功制備8英寸SiC晶圓

    近日,日本礙子株式會(huì)(NGK,下文簡稱日本礙子)在其官網(wǎng)宣布,已成功制備出直徑為8英寸的SiC晶圓,并表示公司將于本月低在美國ICSCRM 2024展示8英寸SiC晶圓及相關(guān)研究成果。
    的頭像 發(fā)表于 09-21 11:04 ?653次閱讀

    合盛新材料8英寸導(dǎo)電型4H-SiC襯底項(xiàng)目全線貫通

    合盛硅業(yè)旗下寧波合盛新材料有限公司近日傳來振奮人心的消息,其8英寸導(dǎo)電型4H-SiC(碳化硅)襯底項(xiàng)目已圓滿實(shí)現(xiàn)全線貫通,標(biāo)志著公司在第代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的研發(fā)與生產(chǎn)邁出了歷史性的一步
    的頭像 發(fā)表于 09-12 17:20 ?1198次閱讀

    重慶安意法8英寸碳化硅襯底廠已投產(chǎn)

    近日,重慶安意法8英寸碳化硅(SiC)襯底廠正式投產(chǎn),標(biāo)志著這一高科技項(xiàng)目比預(yù)期提前兩個(gè)月進(jìn)入生產(chǎn)階段,為中國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。該項(xiàng)目由全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造商意法半導(dǎo)
    的頭像 發(fā)表于 09-04 18:07 ?1268次閱讀

    芯:代半企業(yè)提速,碳化硅跑步進(jìn)入8英寸時(shí)代

    碳化硅晶圓市場。在江西萬芯看來,這一趨勢預(yù)示著半導(dǎo)體行業(yè)即將迎來新一輪的技術(shù)革新和市場擴(kuò)張。“8英寸”擴(kuò)大產(chǎn)能據(jù)權(quán)威預(yù)測,到2029SiC市場容量將達(dá)到100
    的頭像 發(fā)表于 08-16 16:48 ?1002次閱讀
    萬<b class='flag-5'>年</b>芯:<b class='flag-5'>三</b>代半企業(yè)提速,碳化硅跑步進(jìn)入<b class='flag-5'>8</b><b class='flag-5'>英寸</b>時(shí)代
    主站蜘蛛池模板: 欧美日韩不卡码一区二区三区 | 国产gav成人免费播放视频 | 天天拍拍天天爽免费视频 | 窝窝午夜看片免费视频 | 激情婷婷综合久久久久 | 国产美女动态免费视频 | 大黄香蕉 | 久久99久久精品国产99热 | 亚洲va久久久噜噜噜久久天堂 | 免费黄色三级 | 1024手机免费看片 | 综合网 色天使 | 午夜视频福利 | 午夜免费福利网站 | 亚洲 欧美 自拍 另类 欧美 | 日韩特黄特色大片免费视频 | h版欧美一区二区三区四区 h网站亚洲 | 天天干天天拍天天射 | 亚洲一区二区三区影院 | 欧美性色欧美a在线观看 | 亚洲成人激情电影 | 午夜剧| 最新午夜宅男 | 精品福利视频网 | 亚洲精品国产自在久久出水 | www在线视频在线播放 | 夜夜五月天 | 欧美在线天堂 | 爱插综合网 | 丁香五六月婷婷 | 天天色资料 | 国内精品一级毛片免费看 | 亚洲电影在线 | 加勒比在线一区 | 婷婷六月久久综合丁香一二 | 国产精品久久福利网站 | 成人午夜性a一级毛片美女 成人午夜性视频欧美成人 成人小视频在线 | 18视频免费网址在线观看 | 深爱激情小说网 | 九色九色九色在线综合888 | 手机看片日韩1024 |