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25 मार्च 2024 से पहले
मार्केट रिसर्च फर्म ट्रेंडफोर्स का कहना है कि हाल के वर्षों में सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट्स की मांग में लगातार वृद्धि के साथ, SiC में लागत में कमी की मांग मजबूत हो रही है, क्योंकि अंतिम उत्पाद की कीमत उपभोक्ताओं के लिए प्रमुख निर्धारक बनी हुई है।
SiC सबस्ट्रेट्स की लागत संपूर्ण लागत संरचना का उच्चतम अनुपात है, जो लगभग 50% तक पहुंचती है। इसलिए सब्सट्रेट खंड में लागत में कमी और उपयोग दर में सुधार विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। बड़े आकार के सबस्ट्रेट्स, उनके लागत लाभ के कारण, उच्च उम्मीदों के साथ, धीरे-धीरे अपनाए जा रहे हैं।
चीनी SiC सब्सट्रेट निर्माता टैंकब्लू सेमीकंडक्टर ने गणना की है कि 4-इंच से 6-इंच तक अपग्रेड करने से लागत प्रति यूनिट 50% कम हो सकती है, और 6-इंच से 8-इंच तक अपग्रेड करने से लागत में अतिरिक्त 35% की कटौती हो सकती है।
इस बीच, 8-इंच सब्सट्रेट अधिक चिप्स उत्पन्न कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप किनारे की बर्बादी कम होती है। सरल शब्दों में, 8-इंच सब्सट्रेट उच्च उपयोग दर प्रदान करते हैं, यही मुख्य कारण है कि प्रमुख निर्माता सक्रिय रूप से उन्हें विकसित कर रहे हैं।
वर्तमान में, 6-इंच SiC सबस्ट्रेट्स अभी भी प्रभावी हैं, लेकिन 8-इंच सबस्ट्रेट्स बाजार में प्रवेश करना शुरू कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, जुलाई 2023 में वोल्फस्पीड ने घोषणा की कि उसके 8-इंच फैब ने चीनी ग्राहकों को SiC MOSFETs की शिपिंग शुरू कर दी है, जो 8-इंच SiC सबस्ट्रेट्स के थोक शिपमेंट का संकेत देता है। टैंकब्लू ने 8 तक मध्यम पैमाने के शिपमेंट हासिल करने की योजना के साथ, 2024-इंच सबस्ट्रेट्स के छोटे पैमाने पर शिपमेंट भी शुरू कर दिया है।
8-इंच SiC सब्सट्रेट लाइनअप की त्वरित प्रगति
चूंकि वोल्फस्पीड ने पहली बार 2015 में नमूने प्रदर्शित किए थे, 8-इंच SiC सब्सट्रेट का विकास इतिहास 7-8 वर्षों का है, जिसमें पिछले दो वर्षों में प्रौद्योगिकी और उत्पाद विकास में महत्वपूर्ण तेजी आई है।
वोल्फस्पीड के अलावा, जिसने बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल किया है, ऐसी सात कंपनियां हैं जिनसे इस साल या अगले 8-1 वर्षों में 2-इंच SiC सबस्ट्रेट्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल करने की उम्मीद है।
निवेश के संदर्भ में, वोल्फस्पीड ने उत्तरी कैरोलिना, संयुक्त राज्य अमेरिका में जॉन पामर सिलिकॉन कार्बाइड विनिर्माण केंद्र (SiC सब्सट्रेट सुविधा) का निर्माण जारी रखा है। यह सुविधा 8-इंच वेफर्स की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए सब्सट्रेट उत्पादन क्षमता के विस्तार को आगे बढ़ाएगी।
कोहेरेंट ने पिछले साल संयुक्त राज्य अमेरिका और स्वीडन में बड़े पैमाने पर विस्तार परियोजनाओं के साथ, 8-इंच सब्सट्रेट और एपिटैक्सियल वेफर्स के अपने उत्पादन का विस्तार करने की योजना की भी घोषणा की थी। उत्पाद निर्यात चैनलों के संदर्भ में, कोहेरेंट को दोनों कंपनियों को दीर्घकालिक 1/6-इंच SiC सब्सट्रेट और एपिटैक्सियल वेफर्स प्रदान करने के लिए मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक और डेंसो से $8 बिलियन का निवेश प्राप्त हुआ है।
यूरोप स्थित STMicroelectronics ने भी पिछले साल चीन में 8-इंच SiC वेफर फैब के निर्माण के लिए हुनान सनन सेमीकंडक्टर के साथ साझेदारी करके 8-इंच डोमेन में निवेश किया था। उत्तरार्द्ध इसके साथ 8 इंच का SiC सब्सट्रेट संयंत्र स्थापित करेगा, जो संयुक्त उद्यम के लिए सामग्री की स्थिर आपूर्ति सुनिश्चित करेगा। इसके साथ ही, एसटी अपने स्वयं के सबस्ट्रेट्स विकसित कर रहा है और पहले 8-इंच SiC सबस्ट्रेट्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त करने के लिए फ्रांस स्थित सोइटेक के साथ सहयोग किया था।
चीनी निर्माताओं के संबंध में, वर्तमान में 10 से अधिक उद्यमों ने 8-इंच SiC सबस्ट्रेट्स के लिए नमूनाकरण और छोटे पैमाने पर उत्पादन चरणों में प्रवेश किया है। इनमें सेमिसिक क्रिस्टल कंपनी, जिंगशेंग मैकेनिकल एंड इलेक्ट्रिकल कंपनी, एसआईसीसी कंपनी, समिट क्रिस्टल सेमीकंडक्टर कंपनी, सिंलाइट सेमीकंडक्टर कंपनी, टैनकेब्लू सेमीकंडक्टर कंपनी, हार्बिन केवाई सेमीकंडक्टर, आईवी सेमिटेक, सैनन सेमीकंडक्टर, हाइपरसिक्स और यूहैजिन सेमीकंडक्टर मैटेरियल्स कंपनी जैसी कंपनियां शामिल हैं।
इसके अलावा, कई अन्य चीनी निर्माता वर्तमान में 8-इंच सबस्ट्रेट्स पर शोध कर रहे हैं, जैसे ग्लोबलवेफर्स, डोंगनी इलेक्ट्रॉनिक्स, हेशेंग सिलिकॉन इंडस्ट्री और तियानचेंग सेमीकंडक्टर।
वर्तमान में, चीनी सब्सट्रेट निर्माताओं और अंतरराष्ट्रीय दिग्गजों के बीच अंतर काफी कम हो गया है। Infineon जैसी कंपनियों ने SICC Co और TanKeBlue जैसे चीनी निर्माताओं के साथ दीर्घकालिक साझेदारी स्थापित की है। तकनीकी दृष्टिकोण से, यह कम होता अंतर विश्व स्तर पर सब्सट्रेट प्रौद्योगिकी में समग्र सुधार को दर्शाता है। आगे बढ़ते हुए, विभिन्न निर्माताओं के ठोस प्रयासों से 8-इंच सब्सट्रेट प्रौद्योगिकी के विकास को बढ़ावा मिलने की उम्मीद है।
कुल मिलाकर, मात्रा और गुणवत्ता दोनों में महत्वपूर्ण सफलताओं के साथ, 8-इंच SiC सबस्ट्रेट्स के समग्र विकास में गति बढ़ रही है।
वैश्विक 8-इंच SiC फैब्स विस्तार में तेजी लाते हैं
जैसे-जैसे सब्सट्रेट सामग्री तकनीकी सीमाओं को तोड़ती जा रही है, 8 में नए 2023-इंच SiC फैब की संख्या में वैश्विक वृद्धि नई ऊंचाइयों पर पहुंच गई।
ट्रेंडफोर्स के अनुसार, 12 में 8-इंच वेफर्स से संबंधित लगभग 2023 विस्तार परियोजनाएं लागू की गईं। उनमें से आठ का नेतृत्व वोल्फस्पीड, ओनसेमी, एसटीएमइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, इनफिनियन, रोहम और अन्य जैसे वैश्विक निर्माताओं ने किया था। एसटीएमइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स ने एक परियोजना पर सानन सेमीकंडक्टर के साथ भी सहयोग किया। इसके अतिरिक्त, ग्लोबल पावर टेक्नोलॉजी, यूनाइटेड नोवा टेक्नोलॉजी कंपनी और जे2 सेमीकंडक्टर जैसे चीनी निर्माताओं द्वारा तीन परियोजनाओं का नेतृत्व किया गया।
क्षेत्रीय दृष्टिकोण से, यूरोप, अमेरिका, जापान, दक्षिण कोरिया, चीन और दक्षिण पूर्व एशिया जैसे प्रमुख क्षेत्रों में नए 8-इंच SiC फैब में महत्वपूर्ण निवेश की उम्मीद है। अभी तक, वैश्विक स्तर पर लगभग 11 8-इंच फैब या तो निर्माणाधीन हैं या योजनाबद्ध हैं।
इनमें वुल्फस्पीड द्वारा दो सुविधाएं (मोहॉक, एनवाई, यूएसए और सारलैंड, जर्मनी में), एक बॉश द्वारा (रोज़विले, यूएसए में), एक एसटीएमइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा स्वयं निर्मित (कैटेनिया, इटली में), एक सैनन के साथ संयुक्त उद्यम (में) शामिल हैं। चोंगकिंग, चीन), इनफिनियन द्वारा एक (कुलिम, मलेशिया में), मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक द्वारा एक (कुमामोटो, जापान में), रोहम द्वारा दो (चिकुगो और कुनिटोमी, जापान में), ओएन सेमीकंडक्टर द्वारा एक (बुचेन, दक्षिण कोरिया में), और एक फ़ूजी इलेक्ट्रिक द्वारा (मात्सुमोतो, जापान में)।
निर्माताओं द्वारा विस्तार की दिशा के संबंध में, 2023 में बॉश और ओएन सेमीकंडक्टर द्वारा निवेश सीधे ऑटोमोटिव SiC बाजार पर लक्षित है। STMicroelectronics की इटली में 8-इंच SiC चिप फैक्ट्री की योजना इलेक्ट्रिक वाहन बाजार को भी लक्षित करती है। जबकि अन्य निर्माताओं ने भविष्य की उत्पादन क्षमता के लिए लक्षित अनुप्रयोगों को स्पष्ट रूप से नहीं बताया है, इलेक्ट्रिक वाहन वर्तमान और भविष्य दोनों में SiC के लिए प्राथमिक विकास इंजन हैं, जो इसे प्रमुख निर्माताओं के बीच विस्तार का केंद्र बिंदु बनाते हैं।
इलेक्ट्रिक वाहन क्षेत्र में, 800V हाई-वोल्टेज प्लेटफॉर्म एक स्पष्ट विकास प्रवृत्ति के रूप में उभरा है। 800V प्लेटफ़ॉर्म को उच्च-वोल्टेज पावर सेमीकंडक्टर घटकों की आवश्यकता होती है, जिससे निर्माताओं को 1200V SiC पावर डिवाइस विकसित करना शुरू करना पड़ता है।
लागत के नजरिए से, हालांकि 6-इंच वेफर्स वर्तमान में अल्पावधि में मुख्यधारा हैं, लागत में कमी और दक्षता में सुधार के उद्देश्यों के लिए 8-इंच जैसे बड़े आकार की ओर रुझान अपरिहार्य है। इसलिए इलेक्ट्रिक वाहन बाजार में भविष्य में 8-इंच वेफर्स की मांग में निरंतर वृद्धि होने की उम्मीद है।
आपूर्ति श्रृंखला के दृष्टिकोण से, 8-इंच वेफर्स में परिवर्तन SiC निर्माताओं के लिए एक सफलता का प्रतिनिधित्व करता है। उद्योग अंतर्दृष्टि के अनुसार, 6-इंच SiC डिवाइस बाजार तीव्र प्रतिस्पर्धा के चरण में प्रवेश कर चुका है, विशेष रूप से SiC जंक्शन बैरियर डायोड (JBD) में। छोटे पैमाने और कम प्रतिस्पर्धी उद्यमों के लिए, लाभ मार्जिन तेजी से कम हो रहा है, जो भविष्य में समेकन और पुनर्गठन के आसन्न दौर का संकेत देता है।
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- स्रोत: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/mar/trendforce-250324.shtml
