circuit intégré

coût 1.High et bas rendement
Approvisionnement du marché de limites de capacité de substrat

Avant de fabriquer des puces de carbure de silicium, il y a des deux premières étapes : fabrication de substrat et production épitaxiale de gaufrette, qui sont les composants importants des dispositifs de carbure de silicium. De la perspective de fabrication coût la structure des dispositifs de carbure de silicium, le coût de substrat est la plus grande, expliquant 47% ; Le deuxième est le coût d'extension, expliquant 23%.
Le substrat est la forme embryonnaire d'une gaufrette de carbure de silicium. Il produit des matières premières de poudre de carbure de silicium en mélangeant la poudre de grande pureté de silicium et la poudre de carbone, et puis subit une méthode de cristallogénèse dans des circonstances spécifiques pour produire des lingots cylindrique de carbure de silicium. Après traitement, coupant, et obtenant une gaufrette de carbure de silicium avec une épaisseur de pas plus de 1mm, la gaufrette subit le meulage, le polissage, et le nettoyage pour obtenir finalement un substrat de carbure de silicium.
En cours de substrats de fabrication de carbure de silicium, il y a des conditions extrêmement élevées pour la pureté des matières premières, contrôle de l'environnement de la cristallogénèse, et plus tard du traitement. Par conséquent, la fabrication des substrats de carbure de silicium a des problèmes tels que le taux de croissance lent, les conditions élevées pour la forme en cristal, et l'usage de coupure élevé. Ceci mène directement au problème du bas rendement et à la productivité faible du substrat.
La qualité du substrat affecte directement la qualité de la génération épitaxiale suivante de gaufrette, et affecte plus tard la représentation des dispositifs de finition de carbure de silicium. Par conséquent, l'industrie croit généralement que l'industrie entière de carbure de silicium encore sera conduite par la capacité de production de matériaux de substrat dans les prochaines années.
Selon la prévision de Wolfspeed, l'importance du marché sic des matériaux en 2022 sera $700 millions, et l'importance du marché de dispositif sera $4,3 milliards. En 2026, le marché sic matériel atteindra 1,7 milliards de dollars US, et le marché de dispositif atteindra 8,9 milliards de dollars US. À partir de 2022 à 2026, le taux de croissance annuel composé de l'importance du marché matérielle était 24,84%, dépassant le taux de croissance annuel composé de l'importance du marché de dispositif.
De la perspective de la part de marché globale de substrat de carbure de silicium, Wolfspeed, Roma, et II-VI expliquent collectivement 80%, ainsi lui signifie que le pas de l'expansion de ces trois sociétés limitera l'approvisionnement en substrats.
D'autre part, ces trois entreprises augmentent graduellement la proportion de leurs propres matériaux. Par exemple, la proportion de Wolfspeed de leurs propres matériaux grimpera de 40% en 2021 jusqu'à 56% en 2024, plus loin comprimant la capacité qui peut sortir dans le marché. Dans les années à venir, il y aura une plus grande pression sur la capacité de production globale de substrat.
Comme nous pouvons voir, Mercedes Benz, Land Rover, les moteurs lucides, le General Motors, le Volkswagen, et d'autres tous ont choisi de coopérer avec Wolfspeed, qui indique que l'industrie de carbure de silicium est non seulement à l'extrémité de dispositif, mais même les fournisseurs de système ou les sociétés en aval de véhicule ont fait des réservations de capacité au côté de l'offre ascendant.
Le gong XI a précisé qu'actuellement, le rendement et la qualité du substrat ne sont pas satisfaisants pour les entreprises principales et les entreprises situées dans le milieu. Ceci mènera aux substrats qui ne répondent pas à des exigences de transistor MOSFET effectuant le marché de la diode de Schottky (SBD). Si le rendement et la qualité de la présente partie du substrat peuvent être améliorés, il peut aider à alléger les contraintes sur la capacité de production de transistor MOSFET, qui dépend du point auquel le rendement et la qualité des entreprises domestiques de substrat s'amélioreront au fil du temps.

2.Substrate et itération de processus de dispositif
Le marché de carbure de silicium est loin de mûr

       Comme des transistors MOSFET, le silicium a basé IGBTs sont également employés dans les systèmes des véhicules à moteur de motivation essentielle. Comme dispositif de puissance très mûr, son itération de processus est améliorée autour de la structure. Le gong XI croit qu'en ce moment, le développement des dispositifs de carbure de silicium sera également identique. C'est-à-dire, l'évolution de planaire aux architectures de fossé apportera l'espace de croissance dans la représentation et le coût.
En outre, le déplacement d'un substrat de 6 pouces à un substrat de 8 pouces provoquera également des modifications importantes et deviendra une ligne de partage. Wolfspeed estime que le coût d'une puce nue simple de 8 pouces sera 37% de 6 pouces actuel d'ici 2024, qui signifie une diminution de 63% de coût. Cette diminution de coût inclut une augmentation de rendement et une augmentation du nombre de films nus.
Yole a précisé dans le rapport que la gaufrette de carbure de silicium de 8 pouces est considérée une étape principale en augmentant la production. Le but est évidemment d'augmenter la production et de gagner un avantage au prochain tour de la concurrence. IDMs principal développent leurs propres capacités de fabrication de gaufrette de carbure de silicium de 8 pouces ; À partir de 2022, quelques fournisseurs de gaufrette ont commencé à embarquer des échantillons. Dans la prévision de carbure de silicium de la puissance de Yole, 6 pouces demeureront la principale plate-forme pendant les cinq années à venir. Cependant, commençant en 2022, 8 premiers pouces seront considérés une ressource stratégique par des participants du marché.
« Recouvrant l'impact de la configuration de dispositif, Wolfspeed prévoit que si 8 le type approche de pouce substrate+trench est adopté, le coût de dispositifs de carbure de silicium diminuera à 28% de la structure actuelle de 6 inch+planar dans les prochaines années. ».
Avec les changements de la taille de processus et de substrat, l'impact sur des coûts de dispositif est énorme. Si en termes de configuration ou production des substrats de 8 pouces, il aura un impact sur le modèle existant du marché à l'avenir. Ce processus itératif est une occasion pour des entreprises nationales.

3. Maîtrisez l'extrémité matérielle ascendante
Points clés pour la substitution domestique

          La plate-forme des véhicules à moteur de tension évolue de 400V-600V-800V, mais en fait, la vitesse d'évolution est plus rapide que l'extrémité matérielle ascendante de carbure de silicium, ainsi il signifie que les périodes de fenêtre du en amont et en aval sont mal adaptées, particulièrement pour l'industrie domestique de carbure de silicium.
Ceci mènera à un plus grand espace entre l'offre et la demande. Qui peut le remplir et comment ? C'est une question dont nous avons besoin pour penser environ.
Le gong XI a indiqué que beaucoup d'établissements d'investissement emploient simplement le volume d'expédition des dispositifs de carbure de silicium ou de l'investissement de recherche et développement dans les prochaines années comme perspective statique d'observation pour juger l'industrie, mais l'industrie de carbure de silicium doit toujours prendre une perspective dynamique pour voir la taille du marché de dispositif de carbure de silicium dans les prochaines années.
La chaîne entière d'industrie de carbure de silicium est divisée en différents segments. La chaîne d'industrie ascendante inclut les matières premières, les matériaux de substrat, et les matériaux épitaxiaux. L'industrie de milieu du courant inclut la conception structurelle de puce, la fabrication de puce, les dispositifs, et les modules. Les champs en aval d'application incluent photovoltaïque solaire, le semi-conducteur, des véhicules à moteur, transport ferroviaire, industries sidérurgiques de stations de la base 5G, de matériau de construction, et.
La disposition de chaque entreprise dans chaque lien varie, d'IDM au substrat ou aux matériaux épitaxiaux, aux gaufrettes et aux dispositifs épitaxiaux. Les experts en matière de groupe de réflexion de noyau estiment que si l'approche d'epitaxial+device est employée, le bénéfice brut sera environ 60%, et si les affaires épitaxiales de puce sont enlevées, le bénéfice brut sera environ 37%. Le bénéfice brut de ce dernier est fondamentalement identique que cela du silicium a basé des fabricants de dispositif.
Ceci indique que si vous ne maîtrisez pas l'extrémité matérielle ascendante et faire seulement des dispositifs de carbure de silicium, à partir d'une perspective de bénéfice brut, là n'est aucun bénéfice comparé aux dispositifs basés par silicium.
S'ajoutant aux changements de la taille de substrat et de la configuration de dispositif a discuté en haut, le marché intérieur fera face à la pression coûtée significative dans les années à venir. Par conséquent, la clé à saisir les occasions de la future industrie est de développer l'industrie matérielle ascendante.
Cela prendra 2 ou 3 ans pour convertir la taille des substrats de carbure de silicium en 8 pouces. À court terme, la représentation coûtée des dispositifs de carbure de silicium basés sur des substrats de 6 pouces est encore haute. Cependant, à moyen et à long terme, les fabricants à grande échelle actuels de transistor MOSFET de carbure de silicium feront face à des défis et à des pressions à l'avenir.
Yole a dit que deux tendances principales affectent la chaîne d'approvisionnements de carbure de silicium : intégration verticale de l'emballage de fabrication et de module de gaufrette pour produire de plus de revenu dans les années à venir. Dans ce contexte, les sociétés terminales de systèmes (telles que les OEM des véhicules à moteur) adoptent le carbure de silicium plus rapidement et contrôler plus avec souplesse l'approvisionnement en fournisseurs multiples de gaufrette sur le marché.