電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)聞泰科技旗下安世半導(dǎo)體近日宣布,計(jì)劃投資2億美元研發(fā)下一代寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品,包括SiC和GaN。與此同時(shí),安世半導(dǎo)體的第一條高壓D-Mode GaN晶體管和SiC二極管生產(chǎn)線已經(jīng)在2024年6月投入使用,下一個(gè)目標(biāo)是未來(lái)兩年在德國(guó)漢堡工廠里建設(shè)8英寸的SiC MOSFET和低壓GaN HEMT產(chǎn)線。
雖然8英寸SiC當(dāng)前產(chǎn)能在整個(gè)市場(chǎng)中占比并不高,不過(guò)作為降低SiC成本的重要技術(shù)路線,最近又有了不少新的進(jìn)展。
8英寸產(chǎn)線逐步投產(chǎn),龍頭老大產(chǎn)能攀升里程碑
8英寸SiC自2022年Wolfspeed宣布啟用在紐約州莫霍克谷的全球首座8英寸SiC晶圓廠后,2年時(shí)間里,幾乎都只有Wolfspeed實(shí)現(xiàn)了8英寸SiC晶圓的規(guī)模量產(chǎn)。
由于晶圓尺寸的擴(kuò)大,需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游緊密配合,包括襯底、外延、晶圓制造等工序,都需要對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行改造,或是新建適用8英寸晶圓的產(chǎn)線。而產(chǎn)業(yè)鏈上下游有一部分出現(xiàn)了節(jié)奏跟不上,就會(huì)對(duì)整體產(chǎn)品的落地進(jìn)展造成影響。
不過(guò)今年以來(lái),8英寸SiC產(chǎn)能落地速度正在加快。包括在襯底方面,天岳先進(jìn)在4月舉行的2023年年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上透露,公司8英寸SiC襯底產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了批量化銷售;另外,根據(jù)目前公開(kāi)信息,爍科晶體、晶盛機(jī)電、天科合達(dá)、同光股份等也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了8英寸SiC襯底小批量生產(chǎn)。
8英寸外延片方面,天域半導(dǎo)體、瀚天天成、百識(shí)電子都已經(jīng)具備8英寸SiC外延片的供應(yīng)能力。
晶圓制造產(chǎn)線需要配合上游襯底的量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)來(lái)推進(jìn)。而當(dāng)前8英寸SiC襯底和外延片已經(jīng)開(kāi)始出貨后,自然晶圓制造端的產(chǎn)能也開(kāi)始逐漸加速落地。
近期芯聯(lián)集成就宣布8英寸SiC工程批順利下線,成為了國(guó)內(nèi)首家開(kāi)啟8英寸SiC制造的晶圓廠。
三安半導(dǎo)體在近期的一場(chǎng)論壇上也表示,目前多家主流的襯底和外延供應(yīng)商已經(jīng)完成了8英寸SiC的研發(fā)和試量產(chǎn),三安在長(zhǎng)沙擁有一條從粉料到長(zhǎng)晶-襯底-外延-芯片-封測(cè)的SiC全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)線,今年將實(shí)現(xiàn)通線。
南砂晶圓在今年3月表示,正在積極擴(kuò)產(chǎn)并計(jì)劃將中晶芯源項(xiàng)目打造成為全國(guó)最大的8英寸SiC襯底生產(chǎn)基地,預(yù)計(jì)在2025年實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)達(dá)產(chǎn)。
就在6月18日,士蘭微旗下士蘭集宏半導(dǎo)體的8英寸SiC功率器件芯片制造生產(chǎn)線項(xiàng)目也正式開(kāi)工,該產(chǎn)線將以SiC MOSFET為主要產(chǎn)品,計(jì)劃投資120億元,總產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到6萬(wàn)片/月,預(yù)計(jì)在2025年三季度末實(shí)現(xiàn)初步通線。
比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理李云飛在6月還透露,比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業(yè)最大的工廠,該工廠將會(huì)在今年下半年投產(chǎn),產(chǎn)能規(guī)模全球第一,是第二名的十倍。
而作為最早量產(chǎn)8英寸SiC襯底和晶圓的Wolfspeed,最近也公布了自己的新進(jìn)展。Wolfspeed在官方渠道上宣布莫霍克谷碳化硅芯片工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 20% 晶圓啟動(dòng)利用率,同時(shí)公司的Building 10SiC材料工廠已經(jīng)達(dá)成其200mm SiC襯底產(chǎn)能,將可以支持莫霍克谷工廠在 2024自然年底實(shí)現(xiàn)約25%晶圓啟動(dòng)利用率。這也意味著目前Wolfspeed的SiC晶圓廠產(chǎn)能限制一部分是來(lái)自襯底供應(yīng),Wolfspeed 計(jì)劃在8月份公布2024財(cái)年第四季度業(yè)績(jī)期間,向市場(chǎng)更新莫霍克谷工廠的下一個(gè)利用率里程碑。
SiC應(yīng)用落地持續(xù)擴(kuò)張
SiC最大的應(yīng)用市場(chǎng)毫無(wú)疑問(wèn)是電動(dòng)汽車,為了更快的充電速度、更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)性能、更低的能耗,電動(dòng)汽車的母線電壓正在從400V往800V發(fā)展,SiC器件在汽車800V平臺(tái)中起到了關(guān)鍵作用。
不過(guò)除了汽車之外,在SiC廠商的推動(dòng)下,SiC器件也在持續(xù)拓展更多新的應(yīng)用。比如在光儲(chǔ)系統(tǒng)中,系統(tǒng)電壓呈現(xiàn)持續(xù)升高的態(tài)勢(shì),從600V到1000V,再到目前常見(jiàn)的1500V,光儲(chǔ)系統(tǒng)基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從1000V到1500V的切換。這種變化,帶來(lái)的是降低整體系統(tǒng)成本,儲(chǔ)能系統(tǒng)初始投資成本可以降低10%以上。
在2024年的初月,英飛凌科技推出了一系列新款2000V碳化硅MOSFET產(chǎn)品,型號(hào)定為IMYH200R。這些元件采用先進(jìn)的TO-247PLUS-4-HCC封裝,具備多種規(guī)格,包括12mΩ、24mΩ、50mΩ、75mΩ、100mΩ等。在嚴(yán)格的高壓和頻繁開(kāi)關(guān)應(yīng)用環(huán)境下,它們展現(xiàn)出卓越的功率密度,同時(shí)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性不受影響。這些器件完美適配高達(dá)1500V直流電壓的母線系統(tǒng),如組串式逆變器、光伏儲(chǔ)能設(shè)備以及充電樁等,有效提升整體能效。
英飛凌宣表示這是業(yè)內(nèi)首次推出的能承受2000V阻斷電壓的獨(dú)立式SiC MOSFET產(chǎn)品。與1700V的同類產(chǎn)品相比,2000V SiC MOSFET在處理1500V直流系統(tǒng)過(guò)壓情況時(shí),提供了更大的安全邊際。以IMYH200R012M1H為例,該型號(hào)能在-55℃至178℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,在25℃時(shí)能承載高達(dá)123A的電流,最大總功率損耗為552W,導(dǎo)通電阻僅為12mΩ,并且具有極低的開(kāi)關(guān)損耗。
國(guó)內(nèi)廠商方面,泰科天潤(rùn)在去年的慕尼黑上海電子展上展出了2000V系列的SiC MOSFET單管產(chǎn)品,適用于1500V光伏系統(tǒng),但未有詳細(xì)的參數(shù)公布。
基本半導(dǎo)體在去年10月發(fā)布了第二代SiC MOSFET平臺(tái),并表示將推出2000V 24mΩ規(guī)格的SiC MOSFET系列產(chǎn)品,并開(kāi)發(fā)了2000V 40A規(guī)格的SiC SBD進(jìn)行配套使用,不過(guò)目前還未有相關(guān)器件的詳細(xì)信息公布。
這些創(chuàng)新產(chǎn)品的問(wèn)世,預(yù)示著光伏儲(chǔ)能行業(yè)正邁向更高電壓和更高效率的新紀(jì)元。2000V SiC MOSFET的推出,不僅有助于減少系統(tǒng)損耗,提高功率密度,還能在基礎(chǔ)建設(shè)、設(shè)備運(yùn)輸和運(yùn)維成本方面帶來(lái)顯著節(jié)約。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng),預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)有更多2000V SiC MOSFET產(chǎn)品投入市場(chǎng),進(jìn)一步促進(jìn)高壓光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展。
小結(jié):
SiC還有非常多待開(kāi)發(fā)的應(yīng)用場(chǎng)景,比如近年大熱的AI數(shù)據(jù)中心中,服務(wù)器電源就已經(jīng)有一些采用SiC MOSFET的方案出現(xiàn)。而8英寸SiC的產(chǎn)能逐步落地,將會(huì)進(jìn)一步加速SiC的降本節(jié)奏,也同時(shí)將SiC的市場(chǎng)進(jìn)一步做大。
雖然8英寸SiC當(dāng)前產(chǎn)能在整個(gè)市場(chǎng)中占比并不高,不過(guò)作為降低SiC成本的重要技術(shù)路線,最近又有了不少新的進(jìn)展。
8英寸產(chǎn)線逐步投產(chǎn),龍頭老大產(chǎn)能攀升里程碑
8英寸SiC自2022年Wolfspeed宣布啟用在紐約州莫霍克谷的全球首座8英寸SiC晶圓廠后,2年時(shí)間里,幾乎都只有Wolfspeed實(shí)現(xiàn)了8英寸SiC晶圓的規(guī)模量產(chǎn)。
由于晶圓尺寸的擴(kuò)大,需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游緊密配合,包括襯底、外延、晶圓制造等工序,都需要對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行改造,或是新建適用8英寸晶圓的產(chǎn)線。而產(chǎn)業(yè)鏈上下游有一部分出現(xiàn)了節(jié)奏跟不上,就會(huì)對(duì)整體產(chǎn)品的落地進(jìn)展造成影響。
不過(guò)今年以來(lái),8英寸SiC產(chǎn)能落地速度正在加快。包括在襯底方面,天岳先進(jìn)在4月舉行的2023年年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上透露,公司8英寸SiC襯底產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了批量化銷售;另外,根據(jù)目前公開(kāi)信息,爍科晶體、晶盛機(jī)電、天科合達(dá)、同光股份等也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了8英寸SiC襯底小批量生產(chǎn)。
8英寸外延片方面,天域半導(dǎo)體、瀚天天成、百識(shí)電子都已經(jīng)具備8英寸SiC外延片的供應(yīng)能力。
晶圓制造產(chǎn)線需要配合上游襯底的量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)來(lái)推進(jìn)。而當(dāng)前8英寸SiC襯底和外延片已經(jīng)開(kāi)始出貨后,自然晶圓制造端的產(chǎn)能也開(kāi)始逐漸加速落地。
近期芯聯(lián)集成就宣布8英寸SiC工程批順利下線,成為了國(guó)內(nèi)首家開(kāi)啟8英寸SiC制造的晶圓廠。
三安半導(dǎo)體在近期的一場(chǎng)論壇上也表示,目前多家主流的襯底和外延供應(yīng)商已經(jīng)完成了8英寸SiC的研發(fā)和試量產(chǎn),三安在長(zhǎng)沙擁有一條從粉料到長(zhǎng)晶-襯底-外延-芯片-封測(cè)的SiC全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)線,今年將實(shí)現(xiàn)通線。
南砂晶圓在今年3月表示,正在積極擴(kuò)產(chǎn)并計(jì)劃將中晶芯源項(xiàng)目打造成為全國(guó)最大的8英寸SiC襯底生產(chǎn)基地,預(yù)計(jì)在2025年實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)達(dá)產(chǎn)。
就在6月18日,士蘭微旗下士蘭集宏半導(dǎo)體的8英寸SiC功率器件芯片制造生產(chǎn)線項(xiàng)目也正式開(kāi)工,該產(chǎn)線將以SiC MOSFET為主要產(chǎn)品,計(jì)劃投資120億元,總產(chǎn)能規(guī)模達(dá)到6萬(wàn)片/月,預(yù)計(jì)在2025年三季度末實(shí)現(xiàn)初步通線。
比亞迪品牌及公關(guān)處總經(jīng)理李云飛在6月還透露,比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業(yè)最大的工廠,該工廠將會(huì)在今年下半年投產(chǎn),產(chǎn)能規(guī)模全球第一,是第二名的十倍。
而作為最早量產(chǎn)8英寸SiC襯底和晶圓的Wolfspeed,最近也公布了自己的新進(jìn)展。Wolfspeed在官方渠道上宣布莫霍克谷碳化硅芯片工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 20% 晶圓啟動(dòng)利用率,同時(shí)公司的Building 10SiC材料工廠已經(jīng)達(dá)成其200mm SiC襯底產(chǎn)能,將可以支持莫霍克谷工廠在 2024自然年底實(shí)現(xiàn)約25%晶圓啟動(dòng)利用率。這也意味著目前Wolfspeed的SiC晶圓廠產(chǎn)能限制一部分是來(lái)自襯底供應(yīng),Wolfspeed 計(jì)劃在8月份公布2024財(cái)年第四季度業(yè)績(jī)期間,向市場(chǎng)更新莫霍克谷工廠的下一個(gè)利用率里程碑。
SiC應(yīng)用落地持續(xù)擴(kuò)張
SiC最大的應(yīng)用市場(chǎng)毫無(wú)疑問(wèn)是電動(dòng)汽車,為了更快的充電速度、更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)性能、更低的能耗,電動(dòng)汽車的母線電壓正在從400V往800V發(fā)展,SiC器件在汽車800V平臺(tái)中起到了關(guān)鍵作用。
不過(guò)除了汽車之外,在SiC廠商的推動(dòng)下,SiC器件也在持續(xù)拓展更多新的應(yīng)用。比如在光儲(chǔ)系統(tǒng)中,系統(tǒng)電壓呈現(xiàn)持續(xù)升高的態(tài)勢(shì),從600V到1000V,再到目前常見(jiàn)的1500V,光儲(chǔ)系統(tǒng)基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從1000V到1500V的切換。這種變化,帶來(lái)的是降低整體系統(tǒng)成本,儲(chǔ)能系統(tǒng)初始投資成本可以降低10%以上。
在2024年的初月,英飛凌科技推出了一系列新款2000V碳化硅MOSFET產(chǎn)品,型號(hào)定為IMYH200R。這些元件采用先進(jìn)的TO-247PLUS-4-HCC封裝,具備多種規(guī)格,包括12mΩ、24mΩ、50mΩ、75mΩ、100mΩ等。在嚴(yán)格的高壓和頻繁開(kāi)關(guān)應(yīng)用環(huán)境下,它們展現(xiàn)出卓越的功率密度,同時(shí)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性不受影響。這些器件完美適配高達(dá)1500V直流電壓的母線系統(tǒng),如組串式逆變器、光伏儲(chǔ)能設(shè)備以及充電樁等,有效提升整體能效。
英飛凌宣表示這是業(yè)內(nèi)首次推出的能承受2000V阻斷電壓的獨(dú)立式SiC MOSFET產(chǎn)品。與1700V的同類產(chǎn)品相比,2000V SiC MOSFET在處理1500V直流系統(tǒng)過(guò)壓情況時(shí),提供了更大的安全邊際。以IMYH200R012M1H為例,該型號(hào)能在-55℃至178℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,在25℃時(shí)能承載高達(dá)123A的電流,最大總功率損耗為552W,導(dǎo)通電阻僅為12mΩ,并且具有極低的開(kāi)關(guān)損耗。
國(guó)內(nèi)廠商方面,泰科天潤(rùn)在去年的慕尼黑上海電子展上展出了2000V系列的SiC MOSFET單管產(chǎn)品,適用于1500V光伏系統(tǒng),但未有詳細(xì)的參數(shù)公布。
基本半導(dǎo)體在去年10月發(fā)布了第二代SiC MOSFET平臺(tái),并表示將推出2000V 24mΩ規(guī)格的SiC MOSFET系列產(chǎn)品,并開(kāi)發(fā)了2000V 40A規(guī)格的SiC SBD進(jìn)行配套使用,不過(guò)目前還未有相關(guān)器件的詳細(xì)信息公布。
這些創(chuàng)新產(chǎn)品的問(wèn)世,預(yù)示著光伏儲(chǔ)能行業(yè)正邁向更高電壓和更高效率的新紀(jì)元。2000V SiC MOSFET的推出,不僅有助于減少系統(tǒng)損耗,提高功率密度,還能在基礎(chǔ)建設(shè)、設(shè)備運(yùn)輸和運(yùn)維成本方面帶來(lái)顯著節(jié)約。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng),預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)有更多2000V SiC MOSFET產(chǎn)品投入市場(chǎng),進(jìn)一步促進(jìn)高壓光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展。
小結(jié):
SiC還有非常多待開(kāi)發(fā)的應(yīng)用場(chǎng)景,比如近年大熱的AI數(shù)據(jù)中心中,服務(wù)器電源就已經(jīng)有一些采用SiC MOSFET的方案出現(xiàn)。而8英寸SiC的產(chǎn)能逐步落地,將會(huì)進(jìn)一步加速SiC的降本節(jié)奏,也同時(shí)將SiC的市場(chǎng)進(jìn)一步做大。
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發(fā)表于 07-02 14:28
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4月11日,青禾晶元官方宣布,公司近日通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,在SiC鍵合襯底的研發(fā)上取得重要進(jìn)展,在國(guó)內(nèi)率先成功制備了8英寸SiC鍵合襯底。
Wolfspeed, ZF推遲至2025年的8英寸SiC晶圓廠建設(shè)計(jì)劃
據(jù)悉,該座選址在薩爾州恩斯多夫的8英寸SiC晶圓廠計(jì)劃由沃爾弗斯普萊特負(fù)責(zé)籌備,耗資約27.5億歐元(約等于215億人民幣),同時(shí)得到德國(guó)聯(lián)邦政府以及薩爾州政府的共計(jì)4.1億歐元(約等于28億人民幣)資助。
8英寸SiC襯底陣容加速發(fā)展 全球8英寸SiC晶圓廠將達(dá)11座
近年來(lái),隨著碳化硅(SiC)襯底需求的持續(xù)激增,降低SiC成本的呼聲日益強(qiáng)烈,最終產(chǎn)品價(jià)格仍然是消費(fèi)者的關(guān)鍵決定因素。SiC襯底的成本在整個(gè)成本結(jié)構(gòu)中占比最高,達(dá)到50%左右。
8英寸SiC晶體生長(zhǎng)熱場(chǎng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
,SiC襯底材料的應(yīng)用前景再次受到廣泛關(guān)注。SiC單晶采用物理氣相傳輸(PVT)方法制備,6英寸產(chǎn)品投入市場(chǎng),厚度約為10–30mm。相比之下,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的基石
環(huán)球晶將加快8英寸碳化硅基板產(chǎn)能建設(shè)
環(huán)球晶董事長(zhǎng)徐秀蘭10月26日表示,她2年前錯(cuò)估了客戶對(duì)8英寸碳化硅(SiC)需求,現(xiàn)在情況超出預(yù)期,她強(qiáng)調(diào)環(huán)球晶將加快8
三安光電8英寸碳化硅量產(chǎn)加速!
業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè),今年將成為8英寸碳化硅器件的元年。國(guó)際功率半導(dǎo)體巨頭Wolfspeed和意法半導(dǎo)體等公司正在加速推進(jìn)8英寸碳化硅技術(shù)。在國(guó)內(nèi)市
評(píng)論