Logo Zephyrnet

Biaya substrat silikon karbida turun seiring dengan diadopsinya diameter yang lebih besar

Tanggal:

25 Maret 2024

Dengan terus meningkatnya permintaan substrat silikon karbida (SiC) dalam beberapa tahun terakhir, seruan untuk pengurangan biaya SiC semakin kuat, karena harga produk tetap menjadi penentu utama bagi konsumen, kata firma riset pasar TrendForce.

Biaya substrat SiC menyumbang proporsi tertinggi dari keseluruhan struktur biaya, mencapai sekitar 50%. Oleh karena itu, pengurangan biaya dan peningkatan tingkat pemanfaatan di segmen substrat menjadi sangat penting. Oleh karena itu, substrat berukuran besar, karena keunggulan biayanya, diadopsi secara bertahap, dengan ekspektasi yang tinggi.

Pembuat substrat SiC Tiongkok, TankeBlue Semiconductor, menghitung bahwa peningkatan dari 4 inci ke 6 inci dapat mengurangi biaya sebesar 50% per unit, dan peningkatan dari 6 inci menjadi 8 inci dapat memangkas biaya tambahan sebesar 35%.

Sementara itu, media berukuran 8 inci dapat menghasilkan lebih banyak chip, sehingga menghasilkan pemborosan tepi yang lebih rendah. Sederhananya, substrat 8 inci menawarkan tingkat pemanfaatan yang lebih tinggi, yang merupakan alasan utama mengapa produsen besar secara aktif mengembangkannya.

Saat ini substrat SiC berukuran 6 inci masih mendominasi, namun substrat berukuran 8 inci mulai merambah pasar. Misalnya, pada bulan Juli 2023 Wolfspeed mengumumkan bahwa pabrik 8 inci miliknya telah mulai mengirimkan MOSFET SiC ke pelanggan Tiongkok, yang menunjukkan pengiriman massal substrat SiC 8 inci. TankeBlue juga telah memulai pengiriman substrat berukuran 8 inci dalam skala kecil, dengan rencana untuk mencapai pengiriman skala menengah pada tahun 2024.

Mempercepat kemajuan jajaran substrat SiC 8 inci

Sejak Wolfspeed pertama kali memamerkan sampelnya pada tahun 2015, substrat SiC 8 inci telah mengalami sejarah pengembangan selama 7–8 tahun, dengan percepatan signifikan dalam teknologi dan pengembangan produk dalam dua tahun terakhir.

Selain Wolfspeed yang telah mencapai produksi massal, ada tujuh perusahaan yang diperkirakan akan mencapai produksi massal substrat SiC 8 inci tahun ini atau dalam 1-2 tahun ke depan.

Dari segi investasi, Wolfspeed terus membangun John Palmour Silicon Carbide Manufacturing Center (fasilitas substrat SiC) di North Carolina, AS. Fasilitas ini akan semakin mendorong perluasan kapasitas produksi substrat untuk memenuhi peningkatan permintaan wafer 8 inci.

Coherent juga mengumumkan rencana tahun lalu untuk memperluas produksi substrat 8 inci dan wafer epitaxial, dengan proyek ekspansi skala besar di Amerika Serikat dan Swedia. Dalam hal saluran ekspor produk, Coherent telah menerima investasi $1 miliar dari Mitsubishi Electric dan Denso untuk menyediakan substrat SiC 6/8-inci jangka panjang dan wafer epitaxial kepada kedua perusahaan.

STMicroelectronics yang berbasis di Eropa juga berinvestasi dalam domain 8 inci tahun lalu dengan bermitra dengan Hunan Sanan Semiconductor untuk membangun pabrik wafer SiC 8 inci di Tiongkok. Yang terakhir ini akan menyertainya dengan mendirikan pabrik substrat SiC berukuran 8 inci, untuk memastikan pasokan material yang stabil untuk usaha patungan tersebut. Pada saat yang sama, ST mengembangkan substratnya sendiri dan sebelumnya berkolaborasi dengan Soitec yang berbasis di Perancis untuk mencapai produksi massal substrat SiC 8 inci.

Mengenai pabrikan Tiongkok, saat ini lebih dari 10 perusahaan telah memasuki tahap pengambilan sampel dan produksi skala kecil untuk substrat SiC 8 inci. Ini termasuk perusahaan seperti Semisic Crystal Co, Jingsheng Mechanical & Electrical Co, SICC Co, Summit Crystal Semiconductor Co, Synlight Semiconductor Co, TanKeBlue Semiconductor Co, Harbin KY Semiconductor, IV Semitec, Sanan Semiconductor, Hypersics, dan Yuehaijin Semiconductor Materials Co.

Selain itu, banyak pabrikan China lainnya yang sedang meneliti substrat 8 inci, seperti GlobalWafers, Dongni Electronics, Hesheng Silicon Industry, dan Tiancheng Semiconductor.

Saat ini, kesenjangan antara produsen substrat Tiongkok dan raksasa internasional telah menyempit secara signifikan. Perusahaan seperti Infineon telah menjalin kemitraan jangka panjang dengan pabrikan Tiongkok seperti SICC Co dan TanKeBlue. Dari sudut pandang teknologi, menyempitnya kesenjangan ini mencerminkan kemajuan teknologi substrat secara global. Ke depannya, upaya bersama dari berbagai produsen diharapkan dapat mendorong pengembangan teknologi substrat 8 inci.

Secara keseluruhan, terdapat momentum yang berkembang dalam pengembangan substrat SiC 8 inci secara keseluruhan, dengan terobosan signifikan baik dalam kuantitas maupun kualitas.

Pabrikan SiC 8 inci global mempercepat ekspansi

Ketika bahan substrat terus menembus batas-batas teknologi, peningkatan global dalam jumlah pabrik SiC 8 inci baru mencapai tingkat baru pada tahun 2023.

Menurut TrendForce, sekitar 12 proyek ekspansi terkait wafer 8 inci dilaksanakan pada tahun 2023. Delapan di antaranya dipimpin oleh pabrikan global seperti Wolfspeed, Onsemi, STMicroelectronics, Infineon, Rohm, dan lainnya. STMicroelectronics juga berkolaborasi dengan Sanan Semiconductor dalam satu proyek. Selain itu, tiga proyek dipelopori oleh pabrikan Tiongkok seperti Global Power Technology, United Nova Technology Co, dan J2 Semiconductor.

Dari perspektif regional, investasi signifikan pada pabrik SiC 8 inci baru diharapkan terjadi di wilayah utama seperti Eropa, Amerika, Jepang, Korea Selatan, Tiongkok, dan Asia Tenggara. Saat ini, ada sekitar 11 pabrik berukuran 8 inci yang sedang dibangun atau direncanakan secara global.

Ini termasuk dua fasilitas yang dibuat oleh Wolfspeed (di Mohawk, NY, AS, dan Saarland, Jerman), satu oleh Bosch (di Roseville, AS), satu lagi dibangun sendiri oleh STMicroelectronics (di Catania, Italia), satu usaha patungan dengan Sanan (di Chongqing, Tiongkok), satu oleh Infineon (di Kulim, Malaysia), satu oleh Mitsubishi Electric (di Kumamoto, Jepang), dua oleh Rohm (di Chikugo dan Kunitomi, Jepang), satu oleh ON Semiconductor (di Bucheon, Korea Selatan), dan satu lagi oleh Fuji Electric (di Matsumoto, Jepang).

Terkait arah ekspansi yang dilakukan pabrikan, investasi Bosch dan ON Semiconductor pada tahun 2023 ditujukan langsung ke pasar SiC otomotif. Pabrik chip SiC 8 inci yang direncanakan STMicroelectronics di Italia juga menyasar pasar kendaraan listrik. Meskipun pabrikan lain belum secara eksplisit menyatakan target penerapan kapasitas produksi di masa depan, kendaraan listrik adalah mesin pertumbuhan utama SiC baik saat ini maupun di masa depan, menjadikannya titik fokus untuk ekspansi di antara pabrikan besar.

Di sektor kendaraan listrik, platform tegangan tinggi 800V telah muncul sebagai tren perkembangan yang jelas. Platform 800V memerlukan komponen semikonduktor daya bertegangan lebih tinggi, sehingga mendorong produsen untuk mulai mengembangkan perangkat daya SiC 1200V.

Dari sudut pandang biaya, meskipun wafer 6 inci saat ini menjadi arus utama dalam jangka pendek, tren menuju ukuran yang lebih besar seperti 8 inci tidak dapat dihindari untuk tujuan pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi. Oleh karena itu, pasar kendaraan listrik diperkirakan akan terus mendorong pertumbuhan permintaan wafer 8 inci di masa depan.

Dari perspektif rantai pasokan, peralihan ke wafer 8 inci merupakan terobosan bagi produsen SiC. Menurut wawasan industri, pasar perangkat SiC 6 inci telah memasuki fase persaingan yang ketat, khususnya di dioda penghalang persimpangan SiC (JBD). Bagi perusahaan-perusahaan berskala kecil dan kurang kompetitif, margin keuntungan semakin tertekan, yang mengindikasikan akan terjadinya putaran konsolidasi dan restrukturisasi di masa depan.

Lihat item terkait:

Pasar perangkat listrik silikon karbida akan tumbuh menjadi $5.33 miliar pada tahun 2026

Tags: Substrat SiC

Kunjungi: www.trendforce.com

tempat_img

Intelijen Terbaru

tempat_img