意法半導體制造8寸碳化硅晶圓 2021碳化硅單晶片應用領域和市場空間

碳化硅為代表的第三代半導體是支撐新能源汽車發展的關鍵技術之一。其中碳化硅功率模塊是新能源汽車電機驅動系統的關鍵部件，具備耐高壓、耐高溫、高開關頻率、低開關損耗等特點，對整車的主要技術指標和整體性能有著重要影響。

7月30日消息，意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST)宣布，ST瑞典北雪平工廠制造出首批200mm (8英寸)碳化硅(SiC)晶圓片，這些晶圓將用于生產下一代電力電子芯片的產品原型。SiC晶圓升級到200mm標志著ST面向汽車和工業客戶的擴產計劃取得重要的階段性成功。

意法半導體的首批200mm SiC晶圓片質量上乘，影響芯片良率和晶體位錯的缺陷較少。低缺陷率的取得離不開意法半導體碳化硅公司(前身是Norstel公司，2019年被ST收購)在SiC硅錠生長技術開發方面的深厚積累和沉淀。除了晶圓片滿足嚴格的質量標準外，SiC晶圓升級到200mm還需要對制造設備和整體支持生態系統進行升級更換。意法半導體正在與供應鏈上下游技術廠商合作開發自己的制造設備和生產工藝。

隨著汽車產業向電動化、智能化、網聯化不斷升級，市場對汽車芯片的需求快速增長。在疫情等多方因素影響下，全球半導體芯片供應出現短缺潮，并波及汽車產業。

碳化硅是第三代半導體材料，作為寬禁帶半導體材料的一種，與硅的主要差別在禁帶寬度上，這讓同性能的碳化硅器件尺寸縮小到硅基的十分之一，能量損失減少了四分之三，成為制備高壓及高頻器件新的襯底材料。

碳化硅器件具備廣闊的應用領域和市場空間， 2019年全球碳化硅功率器件市場規模為5.41億美元，預計2025年將增長至25.62億美元，年化復合增速約30%。

自去年下半年以來，全球晶圓代工產能出現了持續的緊缺，8吋晶圓制造產能緊缺。由于功率半導體主要依賴于8英寸晶圓制造產能，再加上電動汽車出貨的持續增長，對于功率半導體器件的需求激增，導致功率半導體出現了嚴重的缺貨。

今年2月份，國內功率半導體廠商士蘭微發布了部分產品品類漲價通知，包括 MOS 類、IGBT、SBD、FRD、功率對管等均開始調價。英飛凌、意法半導體、安森美、安世半導體(已被聞泰科技收購)等頭部的功率半導體大廠也再度將產品的價格上調了10~15%。數據顯示，目前各大功率半導體原廠年內訂單已全部排滿，面對上游原材料的漲價及下游旺盛的需求，各家大廠也在不斷上調價格。