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2024碳化矽起飛成長年,眾多廠商加速擴廠

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科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle 發表於 2022年7月27日
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圖、2024碳化矽起飛成長年,眾多廠商加速擴廠

全球的製造商正在加速碳化矽(SiC)的製造,目前預計這一成長將從2024年開始真正起飛。

許多領導SiC的IDM廠商紛紛宣布擴大其製造設施。Wolfspeed在紐約州北部建立一座新的8吋晶圓廠;博世(Robert Bosch)正在德國增加近40,000平方英尺的新SiC專用潔淨室;羅姆(Rohm)在日本開設一家新廠,目標在未來五年內將SiC製造量提高5倍;英飛凌(Infineon)開始在馬來西亞建設新的SiC工廠;東芝(Toshiba)計劃到2024年將SiC產量提高3倍,到2026年提高10倍。

意法半導體(STMicroelectronics)表示,SiC專用設備的主要挑戰是晶圓處理及多種製程要求。由於寬能隙材料固有的化學物理特性,使得製造商必須在製造流程中使用了新的設備和製程。與矽為基礎的功率元件之製程相比,高溫磊晶和離子佈植(Ion implantation)製程和熱處理更是需要新設備及製程。

換言之,由於SiC的製程和設計緊密相關,所以主要仍是IDM主導的業務。但晶圓代工廠依然有機會。

例如:X-Fab是第一家純SiC代工廠商,早期就增加了專用SiC製造設備,如佈植機和SiC磊晶。因此,X-Fab成功地建立了穩固的SiC客戶基礎;蘇格蘭的Clas-SiC是一家全新且全面營運的端到端加工和生產之開放式6吋晶圓廠,專門針對SiC加工而生。

PowerAmerica聯盟指出,通過調整現有製程、設備併購、購買關鍵的新工具,即可讓一條6吋的矽晶圓生產線以大約2000萬美元的價格轉換成SiC生產線。這種正為舊矽晶圓廠注入新活力。

除了製造商之外,設備商也在該市場上進行大量投資。例如:科林(Lam Research)在SiC製造進行多方部署,包括:SiC溝槽蝕刻、介電沉積和蝕刻、厚金屬加工和器件鈍化。隨著技術在未來幾年從6吋過渡,Lam將專注於確保其應對8吋的關鍵應用。

應用材料(Applied Materials)推出了兩種專用於SiC的新工具。從工程的角度來看,SiC晶片的功耗取決於汲極電流(Id)的平方和「導通」電阻(Ron)。為了提高效率,應用材料通過增加電子移動來降低「導通」電阻。為了生產具最高品質表面的均勻晶圓,應材公司開發了Mirra Durum CMP系統,該系統將拋光、材料去除測量、清潔和乾燥整合在一個系統中。

總之,SiC的崛起正在讓IDM和晶圓代工廠分別與相關供應商合作改善其製程,期待能夠交貨期縮短,產量增加,並早日能在2024年達到起飛的階段。(855字)


參考資料:
How Quickly Can SiC Ramp? Semiconductor Engineering, 2022/7/21


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