全球新增一條12英寸產(chǎn)線,專注功率器件

作者 | 發(fā)布日期 2023 年 08 月 30 日 18:39 | 分類 功率

8月29日,三菱電機宣布,已在功率器件工廠福山工廠完成了該公司第一條300毫米(12英寸)晶圓生產(chǎn)線的安裝,該工廠負責功率半導體的晶圓工藝。

該生產(chǎn)線的安裝目標是到2025財年將公司硅功率半導體晶圓工藝的產(chǎn)能較2020財年翻一番。計劃于2024年開始量產(chǎn),目前已確認使用同一生產(chǎn)線制造的晶圓的功率半導體芯片原型已經(jīng)過評估,并已達到設計的性能。

在全球脫碳、數(shù)字化趨勢下,功率半導體需求逐年上升,需要穩(wěn)定的供應。在該公司之前,海外公司已經(jīng)在推廣300mm功率半導體,除該公司之外的國內(nèi)公司也在效仿。該公司還表示,基于該生產(chǎn)線的安裝,將通過增加功率半導體的產(chǎn)能并為市場提供穩(wěn)定的供應,為實現(xiàn)脫碳社會做出貢獻。

三菱的功率器件野心

三菱電機于 2021 年 11 月 9 日舉行了功率器件業(yè)務的業(yè)務幫助會,并宣布將在未來五年內(nèi)向功率半導體業(yè)務投資 1300 億日元,直至 2025 年。該公司計劃在福山工廠(廣島縣福山市)新建一條 12 英寸(300 毫米)晶圓生產(chǎn)線,并計劃到 2025 年將其產(chǎn)能比 2020 年翻一番。

據(jù)該公司稱,由于汽車自動化、消費設備逆變器的進步和工業(yè)/可再生能源的節(jié)能需求,功率器件市場在2020年到2025年之間將以12%的復合年增長率(CAGR)增長。而電氣化鐵路的發(fā)展,以及自動化的進步。預計會以速度擴大。

三菱電機將公司功率器件業(yè)務的目標設定為——到2025年銷售額2400億日元以上、營業(yè)利潤率10%以上。為實現(xiàn)目標,三菱電機將重點關注增長預期較高的汽車領域和公司市場占有率較高的消費領域,兩個領域按領域銷售的比例將從2020年的 50%提升到到2025年的65% 。

三菱電機還表示還表示,與 2020 年相比,公司計劃到 2025 年將晶圓制造(前道處理)的產(chǎn)能翻一番。封裝和檢測環(huán)節(jié)(后道工序)也將“及時、適當?shù)赝度搿币詽M足未來的需求。按照三菱電機的計劃,公司在未來五年(至2025年)的投資規(guī)模約為1300億日元。

這項投資的一個典型例子是在福山工廠建設 8 英寸(200 毫米)和 12 英寸生產(chǎn)線。8英寸生產(chǎn)線將于2021年11月開始試運行,并計劃于2022年春季開始量產(chǎn)。12英寸線的量產(chǎn)目標是2024年。

新的12英寸生產(chǎn)線具有通過增加硅片直徑和通過自動化提高生產(chǎn)力的優(yōu)勢,以及通過在內(nèi)部增加載流子存儲層實現(xiàn)低損耗的獨特“CSTBT cell結(jié)構(gòu)”晶圓。通過這種改進,三菱電機希望能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗和提高生產(chǎn)率,三菱電機也將把它應用到 RC-IGBT 上,以實現(xiàn)其產(chǎn)品的差異化,而汽車領域和消費領域?qū)⑹枪具@些產(chǎn)品的首個目標市場。

三菱電機同時表示,公司也在加強對 SiC 的努力,它具有從大型電動汽車擴展到中型電動汽車的潛力。除了將獨特的制造工藝應用于溝槽 MOSFET 以進一步提高性能和生產(chǎn)力之外,該公司還考慮制造 8 英寸Si晶圓。

該公司表示,“我們將根據(jù)客戶的需求適當?shù)厥褂霉韬?SiC 來加強我們的業(yè)務。通過提供集成了硅芯片 / SiC 芯片的模塊陣容,我們將滿足從小到大客戶的多樣化需求?!比饨忉屨f。

2023年將有13座新300毫米晶圓廠投產(chǎn)

據(jù) Knometa Research 稱,截至 2022 年底,有 167 家半導體工廠加工 300 毫米晶圓,用于制造 IC,包括 CMOS 圖像傳感器和功率分立器件等非 IC 產(chǎn)品。

盡管半導體市場持續(xù)低迷,但2023年仍有13座新的300毫米晶圓廠投產(chǎn)。這些新晶圓廠主要用于功率晶體管、先進邏輯和代工服務的生產(chǎn)。

根據(jù)截至 2022 年末的建設計劃,15 座 300 毫米晶圓廠將于 2024 年投產(chǎn),其中 13 座用于生產(chǎn) IC。預計 2025 年開設的晶圓廠數(shù)量將創(chuàng)歷史新高,其中 17 座工廠計劃開始生產(chǎn)。由于2023年支出削減,一些原定于2024年開業(yè)的晶圓廠可能會推遲到2025年。到2027年,運營中的300毫米晶圓廠數(shù)量將超過230座。

越來越多的 300 毫米晶圓廠正在建設中,用于制造非 IC 器件,尤其是功率晶體管。在大晶圓上處理芯片的制造成本優(yōu)勢對于以大芯片尺寸和高產(chǎn)量為特征的設備類型會發(fā)揮作用。具有這些特性的集成電路的示例包括 DRAM、閃存、圖像傳感器、復雜邏輯和微組件 IC、PMIC、基帶處理器、音頻編解碼器和顯示驅(qū)動器。雖然與這些 IC 的芯片尺寸相比,大尺寸功率晶體管仍然很小,但它們的出貨量很大,并且足夠大,足以使 300mm 晶圓廠保持在具有成本效益的生產(chǎn)水平。

在2023年開業(yè)的13座300毫米晶圓廠中,有5座專注于非IC產(chǎn)品的生產(chǎn),其中3座位于中國,2座位于日本。

今年新開業(yè)的 300 毫米晶圓廠中有三分之二用于代工服務,其中四家完全致力于為其他公司提供代工半導體制造服務。

ST 建立了兩個獨立的合作伙伴關系,以在法國克羅爾和意大利阿格拉特的現(xiàn)有工廠增加新的 300mm 晶圓廠產(chǎn)能。在克羅爾斯,意法半導體正在與 GlobalFoundries 合作,增加先進邏輯和代工服務的新產(chǎn)能。在 Agrate,ST 和 Tower Semiconductor 正在增加混合信號、電源、射頻和代工服務的產(chǎn)能。

當前市場萎縮帶來的大部分痛苦都體現(xiàn)在存儲芯片領域。毫不奇怪,2023 年沒有新的 300mm 晶圓廠用于內(nèi)存開放。(文:半導體行業(yè)觀察編譯自mynavi)

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