從2016年底開(kāi)始，SiC晶圓供應(yīng)持續(xù)短缺。去年，來(lái)自市場(chǎng)的抱怨不斷。有些人預(yù)計(jì)這種情況將在2017年下半年得到緩解。但現(xiàn)在2018年已近尾聲，市場(chǎng)供應(yīng)短缺問(wèn)題仍然存在。晶圓供應(yīng)，已成為2018年SiC市場(chǎng)增長(zhǎng)的瓶頸之一。這種現(xiàn)狀的出現(xiàn)，主要原因有兩個(gè)：首先，從4英寸到6英寸晶圓的轉(zhuǎn)變，比供應(yīng)商預(yù)期的要快得多；其次，晶圓需求的增長(zhǎng)，也快于市場(chǎng)預(yù)期。

SiC供應(yīng)商轉(zhuǎn)進(jìn)6英寸SiC晶圓 加速SiC元件成本下降

近幾年SiC相關(guān)供應(yīng)鏈廠商持續(xù)增產(chǎn)SiC晶圓，并開(kāi)始陸續(xù)釋出6英寸SiC的消息。6英寸SiC工藝在功率半導(dǎo)體方面的優(yōu)勢(shì)包括高工作電壓、顯著降低晶體管導(dǎo)通電阻、更低的傳輸和開(kāi)關(guān)損耗、擴(kuò)展的工作溫度范圍、導(dǎo)熱系數(shù)更高、工作頻率更高、寄生電容更低等等，可使客戶實(shí)現(xiàn)高效功率半導(dǎo)體器件，包括MOSFET、JFET和肖特基二極管等。

昭和電工(Showa Denko)在2015年、2016年和2018年一直在連續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能。在今年4月，昭和電工就已經(jīng)將SiC晶圓的產(chǎn)能從3000片提升到了5000片，并將在今年9月進(jìn)一步提高到7000片，第三次增產(chǎn)預(yù)計(jì)將會(huì)在2019年2月完成，屆時(shí)將會(huì)達(dá)到9000片。昭和電工還宣布增產(chǎn)6英寸SiC Epi產(chǎn)能并加碼投資。

英飛凌將所有SiC制造產(chǎn)線轉(zhuǎn)換6英寸SiC晶圓。同時(shí)與科銳達(dá)成碳化硅(SiC)晶圓的策略性長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議，英飛凌借此得以擴(kuò)大SiC產(chǎn)品之供應(yīng)，以因應(yīng)光伏變頻器及電動(dòng)車等高成長(zhǎng)市場(chǎng)需求；而英飛凌已將所有SiC產(chǎn)品轉(zhuǎn)換至6英寸制造產(chǎn)線生產(chǎn)，因此與科銳的協(xié)議僅涵蓋此類晶圓尺寸。

X-FAB計(jì)劃將其位于美國(guó)德州拉伯克市的6英寸SiC工藝產(chǎn)能提高一倍。X-FAB被認(rèn)為是第一家在6英寸晶圓上提供SiC工藝的晶圓代工廠，為此，該公司購(gòu)買了第二臺(tái)加熱離子注入機(jī)，將于今年底交付，并于明年第一季度開(kāi)始生產(chǎn)（以及時(shí)滿足近期的需求預(yù)期）。此次擴(kuò)產(chǎn)也表明了其對(duì)SiC技術(shù)和代工業(yè)務(wù)模式的承諾。

2018年SiC晶圓市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局（包括研發(fā)機(jī)構(gòu)）

從廠商積極擴(kuò)產(chǎn)6英寸SiC產(chǎn)能動(dòng)作不難看出，廠商對(duì)SiC前景相當(dāng)看好，然SiC元件良率受到SiC基板(Substract)缺陷(defect)影響甚大，這也是SiC元件成本居高不下最主要原因。從2016年，6英寸與4英寸SiC晶圓價(jià)格比開(kāi)始低于面積比，意味者客戶采用6英寸SiC制造將比4英寸SiC更劃算，如今業(yè)者積極擴(kuò)產(chǎn)6英寸SiC，不僅隨著量大價(jià)跌趨勢(shì)，加上良率的持續(xù)進(jìn)步，SiC元件制造成本將持續(xù)下降，有助于吸引客戶采用。

SiC元件順利導(dǎo)入汽車 將帶動(dòng)SiC晶圓需求進(jìn)一步提升

由于跟現(xiàn)有的硅晶圓電源控制芯片相比，SiC晶圓電源控制芯片能夠提供更優(yōu)異的耐高溫、耐電壓和大電流特性，使得SiC產(chǎn)品除了應(yīng)用于現(xiàn)有用途之外，也能更好的適用于火車逆變器模組、電動(dòng)汽車、車用充電器等新興應(yīng)用領(lǐng)域。

特斯拉的Model 3型汽車車，就全部使用了碳化硅半導(dǎo)體模塊，每輛車會(huì)用到24個(gè)碳化硅模組，現(xiàn)今在道路上行駛的Model 3車輛中該碳化硅模塊的數(shù)量約為100萬(wàn)。

特斯拉的Model 3型汽車，就集成了全SiC功率模塊。盡管自2016年便開(kāi)始有此傳言，但沒(méi)有更多信息證明它是否會(huì)應(yīng)用在OBC和/或主逆變器中。通過(guò)逆向工程確認(rèn)，特斯拉的Model 3車型使用了來(lái)自STMicroelectronics（意法半導(dǎo)體）的1-in-1頂部引線框架模塊，包含了兩個(gè)SiC MOSFET，這些模塊組裝在針翅式散熱器上。

特斯拉Model 3逆變器：意法半導(dǎo)體車規(guī)級(jí)SiC功率模塊

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement的數(shù)據(jù)顯示，全球SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)將從2017年的3.02億美元，快速成長(zhǎng)至2023年的13.99億美元，2017~2023年的市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合成長(zhǎng)率(CAGR)為29%，主要推動(dòng)力來(lái)自混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車、電力和光伏(PV)逆變器等方面的需求。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年，全球電源控制芯片市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)較2017年增長(zhǎng)72.1%，達(dá)到4萬(wàn)6798億日元。其中，硅電源芯片市場(chǎng)僅增長(zhǎng)55.3%，增長(zhǎng)最大的是SiC電源芯片，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)增長(zhǎng)到2270億日元，為2017年的8.3倍；氮化鎵產(chǎn)品也將出現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1300億日元，為2017年的72.2倍。

SiC在車用市場(chǎng)發(fā)展的潛力吸引了汽車電子元件企業(yè)的關(guān)注與投入。例如羅姆發(fā)布新聞稿宣布將擴(kuò)增使用于電動(dòng)車(EV)等用途的碳化硅(SiC)電源控制芯片產(chǎn)能，將在旗下生產(chǎn)子公司「ROHM Apollo」的筑后工廠(福岡縣)內(nèi)興建新廠房，預(yù)計(jì)于2019年2月動(dòng)工、2020年12月完工。此外，羅姆于SiC電源控制芯片事業(yè)策略說(shuō)明會(huì)上表示，將投資約200億日?qǐng)A，于2020年倍增SiC電源控制芯片產(chǎn)能，而羅姆也考慮于宮崎縣進(jìn)行增產(chǎn)投資，在2025年3月底前累計(jì)將投資600億日?qǐng)A，屆時(shí)將SiC電源控制芯片產(chǎn)能大幅擴(kuò)增至2016年度16倍。

羅姆的擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作無(wú)疑是對(duì)SiC在車用市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Τ终婵捶ǖ谋憩F(xiàn)，此舉等于給SiC供應(yīng)鏈的未來(lái)發(fā)展打了一劑強(qiáng)心針，使SiC晶圓廠商投入生產(chǎn)的意愿提升，有助于使6寸SiC晶圓單價(jià)更趨便宜，讓6寸SiC元件更具經(jīng)濟(jì)效益。