Pris för kiselkarbidskivor

Kiselkarbidkomponenter kostar betydligt mer än motsvarande kiselkomponenter på grund av andra faktorer som påverkar kostnaderna, men en viktig bidragande faktor är själva SiC-substratet. Därför kostar enheter som tillverkas med 6-tums SiC-substrat vanligtvis tre gånger mer än motsvarande kiselenheter.

Även om globala ledare som Wolfspeed, Coherent och SK Siltron fortfarande dominerar wafermarknaden har kinesiska tillverkare som SICC, TankeBlue och Sanan snabbt utökat produktionskapaciteten, vilket lett till sänkta waferpriser.

Wafers av hög kvalitet

Kiselkarbid har blivit ett alltmer populärt materialval för krävande halvledarapplikationer som kraft- och högfrekvensenheter på grund av dess fördelar jämfört med andra halvledarmaterial, inklusive lägre smältpunkt, högre värmeledningsförmåga, överlägsen mekanisk styrka och mindre strålningskänslighet än kisel. Tyvärr är produktionskostnaderna fortfarande relativt höga för tillverkare av kiselkarbidwafers; för att sänka dem ytterligare måste de investera i mer sofistikerad utrustning - något som är särskilt tillämpligt med 200 mm-plattformar som kräver mer sofistikerade verktyg än 150 mm-wafers.

Förutom att sänka tillverkningskostnaderna kommer introduktionen av 200 mm-substrat att öka utbytet och möjliggöra produktion av fler enheter per wafer, vilket i slutändan bidrar till att sänka SiC-kostnaderna i högvolymsapplikationer som kraftelektronik för elfordon och solcellsinverterare.

Silikonkarbid är kanske ännu inte en handelsvara, men efterfrågan på högkvalitativa wafers ökar. Några av de största tillverkarna använder avancerade tillväxttekniker för att minska antalet defekter och samtidigt förbättra kristallkvaliteten. Dessutom utvecklar de 6-tumsskivor för att uppnå stordriftsfördelar och ökad enhetstäthet, vilket i slutändan sänker kostnaderna och gör tekniken mer tillgänglig för slutanvändarna.

Efterfrågan och utbud på marknaden

Efterfrågan på SiC-wafers ökar tack vare deras breda bandgap och höga värmeledningsförmåga, vilket gör dem perfekta för kraftelektronik i elfordon. I takt med att användningen av elfordon ökar måste tillverkarna möta konsumenternas efterfrågan på kostnadseffektiva enheter som är effektiva och kostnadseffektiva; tillverkarna ökar produktionskapaciteten samtidigt som de ökar produktionskapaciteten per enhet - men sådana ökningar kan ofta leda till avkastningsförluster - så det är mycket viktigt att trender för utbud/efterfrågan och avkastningsnivåer övervakas noga.

Wolfspeed, Coherent och SK Siltron dominerar den globala marknaden för SiC-wafers, men många nya aktörer från Kina är på väg in. Dessutom investerar branschaktörerna kraftigt i forskning och utveckling, vilket skulle kunna öka efterfrågan på produkter avsevärt.

Priserna på SiC-wafers bör sjunka i takt med att produktionsprocessen förbättras genom tekniska framsteg, vilket stimulerar tillämpningar i senare led och ökar den totala marknadsexpansionen.

Efterfrågan på kiselkarbidskivor (SiC) ökar snabbt på grund av flera faktorer. Dessa inkluderar ett ökat intresse för RF-teknik samt effektivare och mer hållbar kraftelektronik; vidare spelar elfordon (EVs) en viktig roll i denna tillväxt; deras högre effektivitet möjliggör fordon med längre räckvidd.

Regeringens stödpolitik

Regeringen erbjuder många incitament och bidrag för utveckling av SiC-wafers, till exempel skattelättnader och forskningsbidrag för att stimulera innovation som använder avancerade material. De hjälper också till att upprätthålla ett tillräckligt utbud av högkvalitativa wafers som behövs för halvledartillämpningar.

Statligt stöd hjälper också tillverkare av SiC-wafers att optimera och effektivisera tillverkningsprocesserna för att minska kostnaderna och öka utbytet av SiC-enheter för kraftförsörjning, där efterfrågan ökar på grund av att 5G-kommunikation och industriella elmotorer som använder SiC-teknik blir allt vanligare; dessutom kan SiC-teknik komma att användas i stor utsträckning i elfordon (EV).

SiC-wafers är viktiga komponenter för kraftelektronik i elfordon som är beroende av högspänning och effektivitet, men de är kostsamma att tillverka. Många företag kämpar för att få lönsamhet i sin produktion och har därför implementerat nya produktionstekniker eller investerat i infrastruktur för att expandera och skala upp verksamheten.

Som ett resultat av deras ansträngningar har USA blivit en av världens främsta källor till högkvalitativa kiselkarbidskivor (SiC). Wolfspeed undertecknade nyligen en icke-bindande preliminär avsiktsförklaring med Bidenadministrationen om att erhålla upp till $750 miljoner i CHIPS Act-finansiering och bygga nya waferfabriker i North Carolina och expandera befintliga i New York.

Produktionskostnader

Kiselkarbid (SiC) är ett halvledarmaterial som används i allt större utsträckning i högpresterande applikationer med höga temperaturer, t.ex. elfordon, 5G trådlös kommunikation och Internet of Things (IOT). Tillverkningen av SiC-wafers kan vara kostsam och kräver specialverktyg och procedurer; tillverkarna kämpar för att möta efterfrågan på marknaden genom att minska produktionskostnaderna för att möta marknadens krav och uppmuntra till användning av enheter; dock gör industrin framsteg mot att uppfylla detta mål; McKinsey förutspådde nyligen att efterfrågan på SiC-enheter skulle växa med 26% sammansatt årlig sammansatt årlig sammansatt tillväxt fram till 2030!

Produktionskostnaderna för SiC är höga på grund av de kostnader som är förknippade med att bygga och underhålla en stor anläggning. Att bilda kristaller av SiC från högrenat kisel med hjälp av Lelys process tar cirka 1 000 gånger längre tid än monokristallint polysilikon från flytande kisel med hjälp av Czochralskis metod, plus att SiC-tillverkningen använder högtemperaturutrustning som förbrukar mycket energi.

SiC-producenterna har också vidtagit åtgärder för att öka utbytet av wafers och minska produktionskostnaderna. Wolfspeed har utvecklat ett 8-tums substrat som ger större användbar yta än 6-tums substrat samtidigt som kostnaderna sänks med 40% per enhet, vilket innebär att fler kraftelektroniska komponenter kan produceras per wafer och att avfallet minimeras.

Att sänka kostnaden för SiC-wafers är avgörande för att öka användningen och utöka användningsområdena för denna teknik. Tillverkarna bör noga följa utvecklingen av utbud och efterfrågan samt bedöma prognoserna för den nominella kapaciteten; dessutom måste de vara uppmärksamma på eventuella risker i produktionsprocesserna och vara beredda att göra justeringar vid behov.