circuito integrado

coste 1.High y producción baja
Fuente de mercado de los límites de la capacidad del substrato

Antes de fabricar microprocesadores del carburo de silicio, hay primeros dos pasos: fabricación del substrato y producción epitaxial de la oblea, que son componentes importantes de los dispositivos del carburo de silicio. Desde la perspectiva de la estructura de costos de fabricación de los dispositivos del carburo de silicio, el coste del substrato es el más grande, explicando el 47%; El segundo es el coste de la extensión, explicando el 23%.
El substrato es la forma embrionaria de una oblea del carburo de silicio. Genera las materias primas del polvo del carburo de silicio mezclando el polvo de gran pureza del silicio y el polvo del carbono, y después experimenta un método del crecimiento cristalino bajo circunstancias específicas para generar los lingotes cilíndricos del carburo de silicio. Después de procesar, cortando, y obteniendo una oblea del carburo de silicio con un grueso de no más que 1m m, la oblea experimenta el pulido, el pulido, y la limpieza finalmente para obtener un substrato del carburo de silicio.
En curso de substratos de fabricación del carburo de silicio, hay requisitos extremadamente altos para la pureza de materias primas, control del medio ambiente del crecimiento cristalino, y más adelante del proceso. Por lo tanto, la fabricación de los substratos del carburo de silicio tiene problemas tales como tasa de crecimiento lenta, altos requisitos para la forma cristalina, y alto desgaste que corta. Esto lleva directamente al problema de la producción baja y a la baja productividad del substrato.
La calidad del substrato afecta directamente a la calidad de la generación epitaxial subsiguiente de la oblea, y afecta posteriormente al funcionamiento de los dispositivos acabados del carburo de silicio. Por lo tanto, la industria cree generalmente que la industria entera del carburo de silicio todavía será conducida por la capacidad de producción de materiales del substrato en los próximos años.
Según la predicción de Wolfspeed, el tamaño de mercado sic de materiales será en 2022 $700 millones, y el tamaño de mercado del dispositivo será $4,3 mil millones. En 2026, el mercado sic material alcanzará 1,7 mil millones dólares americanos, y el mercado del dispositivo alcanzará 8,9 mil millones dólares americanos. A partir de 2022 a 2026, la tasa de crecimiento anual compuesta del tamaño de mercado material era 24,84%, excediendo la tasa de crecimiento anual compuesta del tamaño de mercado del dispositivo.
Desde la perspectiva de la cuota de mercado global del substrato del carburo de silicio, Wolfspeed, Roma, e II-VI explican colectivamente el 80%, así que significa que el paso de la extensión de estas tres compañías limitará la fuente de substratos.
Por otra parte, estas tres empresas están aumentando gradualmente la proporción de sus propios materiales. Por ejemplo, la proporción de Wolfspeed de sus propios materiales aumentará a partir de la 40% en 2021 hasta el 56% en 2024, más lejos comprimiendo la capacidad que puede fluir hacia fuera al mercado. En los próximos años, habrá mayor presión sobre capacidad de producción global del substrato.
Como podemos ver, Mercedes Benz, Land Rover, los motores lúcidos, General Motors, Volkswagen, y otros todos han elegido cooperar con Wolfspeed, que indica que la industria del carburo de silicio está no sólo en el extremo del dispositivo, pero incluso los proveedores del sistema o las compañías rio abajo del vehículo han hecho reservas de la capacidad al lado de oferta por aguas arriba.
El gongo XI señaló que actualmente, la producción y la calidad del substrato no son satisfactorias para las empresas principales y las empresas situadas en el centro. Esto llevará a los substratos que no cumplen los requisitos del MOSFET que afectan el mercado del diodo de Schottky (SBD). Si la producción y la calidad de esta parte del substrato pueden ser mejoradas, puede ayudar a aliviar los apremios en la capacidad de producción del MOSFET, que depende del grado al cual la producción y la calidad de las empresas nacionales del substrato mejorarán en un cierto plazo.

2.Substrate e iteración del proceso del dispositivo
El mercado del carburo de silicio está lejos de maduro

       Como los MOSFETs, el silicio basó IGBTs también se utiliza en sistemas automotrices de la impulsión principal. Como dispositivo de poder muy maduro, su iteración de proceso se mejora alrededor de la estructura. El gongo XI cree que a este punto, el desarrollo de los dispositivos del carburo de silicio también será lo mismo. Es decir, la evolución de planar a las arquitecturas del foso traerá el espacio del crecimiento en funcionamiento y coste.
Además, la mudanza desde un substrato de 6 pulgadas a un substrato de 8 pulgadas también traerá cambios alrededor de significativos y se convertirá en una línea divisoria de las aguas. Wolfspeed estima que el coste de un solo microprocesador desnudo de 8 pulgadas será el 37% de las 6 pulgadas actual en 2024, que significa una disminución del 63% del coste. Esta disminución del coste incluye un aumento en la producción y un aumento en el número de películas desnudas.
Yole señaló en el informe que la oblea del carburo de silicio de 8 pulgadas está considerada un paso dominante en la extensión de la producción. La meta es obviamente aumentar la producción y conseguir una ventaja en la próxima ronda de la competencia. IDMs importante está desarrollando sus propias capacidades de la fabricación de la oblea del carburo de silicio de 8 pulgadas; 2022, algunos proveedores de la oblea han comenzado a enviar muestras. En el pronóstico del carburo de silicio del poder de Yole, 6 pulgadas seguirán siendo la plataforma principal por los cinco años próximos. Sin embargo, comenzando en 2022, las primeras 8 pulgadas serán consideradas un recurso estratégico por los participantes del mercado.
“Coincidiendo el impacto de la configuración de dispositivo, Wolfspeed predice que si 8 se adopta el tipo acercamiento de la pulgada substrate+trench, el coste de dispositivos del carburo de silicio disminuirá hasta el 28% de la estructura actual de 6 inch+planar en los próximos años.”.
Con los cambios de tamaño del proceso y del substrato, el impacto en costes del dispositivo es enorme. Si en términos de configuración o producción de substratos de 8 pulgadas, tendrá un impacto en el modelo de mercado existente en el futuro. Este proceso iterativo es una oportunidad para las empresas nacionales.

3. Domine el extremo material por aguas arriba
Puntos claves para la substitución nacional

          La plataforma automotriz del voltaje se está desarrollando de 400V-600V-800V, pero de hecho, la velocidad de la evolución es más rápida que el extremo material por aguas arriba del carburo de silicio, así que significa que los períodos de la ventana del por aguas arriba y del rio abajo están unidos mal, especialmente para la industria nacional del carburo de silicio.
Esto llevará a un mayor hueco entre la oferta y la demanda. ¿Quién pueden llenarlo y cómo? Ésta es una pregunta que necesitamos para pensar alrededor.
El gongo XI dijo que muchas instituciones de la inversión utilizan simplemente el volumen del envío de dispositivos del carburo de silicio o de inversión de la investigación y desarrollo en los próximos años como perspectiva estática de la observación para juzgar la industria, pero la industria del carburo de silicio todavía necesita tomar una perspectiva dinámica para considerar el tamaño del mercado del dispositivo del carburo de silicio en los próximos años.
La cadena entera de la industria del carburo de silicio se divide en diversos segmentos. La cadena de la industria suministradora incluye las materias primas, los materiales del substrato, y los materiales epitaxiales. La industria del centro de la corriente incluye diseño estructural del microprocesador, la fabricación del microprocesador, los dispositivos, y los módulos. Los campos rio abajo del uso incluyen fotovoltaico solar, el semiconductor, el transporte automotriz, de carril, las estaciones base 5G, los materiales de construcción, y las industrias de acero.
La disposición de cada empresa en cada vínculo varía, de IDM al substrato o a los materiales epitaxiales, a las obleas y a los dispositivos epitaxiales. Los expertos del laboratorio de ideas de la base estiman que si se utiliza el acercamiento de epitaxial+device, el beneficio bruto será el alrededor 60%, y si se quita el negocio epitaxial del microprocesador, el beneficio bruto será el alrededor 37%. El beneficio bruto de estos últimos es básicamente lo mismo que el del silicio basó fabricantes del dispositivo.
Esto indica que si usted no domina el extremo material por aguas arriba y hacer solamente los dispositivos del carburo de silicio, de una perspectiva del beneficio bruto, allí no es ningún beneficio comparado a los dispositivos basados silicio.
Añadiendo a los cambios de tamaño del substrato y la configuración de dispositivo discutió arriba, el mercado interior hará frente a la presión costada significativa en los próximos años. Por lo tanto, la llave a comprender las oportunidades de la industria futura es desarrollar la industria material por aguas arriba.
Tardará 2-3 años para convertir el tamaño de los substratos del carburo de silicio a 8 pulgadas. A corto plazo, el funcionamiento costado de los dispositivos del carburo de silicio basados en los substratos de 6 pulgadas es todavía alto. Sin embargo, a medio o largo plazo, los fabricantes en grande actuales del MOSFET del carburo de silicio harán frente a desafíos y a presiones en el futuro.
Yole dijo que dos tendencias principales están afectando a la cadena de suministro del carburo de silicio: integración vertical de la fabricación y del módulo de la oblea que empaquetan para generar más ingresos en los próximos años. En este contexto, las compañías terminales de los sistemas (tales como OEM automotrices) están adoptando el carburo de silicio más rápidamente y manejar más fexiblemente la fuente de proveedores múltiples de la oblea en el mercado.