Küresel silisyum karbür (SiC) pazarının dikkat çekici yükselişi şüphesiz dikkat çekti. 2017 gibi erken bir tarihte, güç yarı iletken uygulamalarında silikondan SiC'ye geçiş, Tesla'nın Model 3'üne SiC kurulumuyla başladı. 2019'da çip üreticisi Wolfspeed, dünyanın ilk 200 mm SiC fabrikasını inşa etmek için New York, Utica yakınındaki Nanocenter tesisini seçti. Birleşik Devletlerde. Fabrika Nisan 2022'de tamamlandı.

O zamandan bu yana, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki SiC altına hücum, öncelikle elektrikli araçlara olan artan talebin etkisiyle küresel bir yatırım çılgınlığına dönüştü. Silisyum karbür, yarı iletkenlerin geleceği için açıkça önemli bir teknoloji olsa da, ana akım güç elektroniği pazarına girerken hızla metalaşma riskiyle karşı karşıya mı?

Bu makalede, ATREG'in kurucusu ve CEO'su Stephen Rothrock, Yole Group'un Başkanı ve kurucusu Jean-Christophe Eloy ve Yole Intelligence Kıdemli Teknoloji ve Pazar Analisti Poshun Chiu, küresel SiC pazarını ve geleceğe yönelik tahminlerini özetlemektedir. Bu devrim niteliğindeki teknolojinin geleceği.

Rekor kıran pazar büyümesi

Yole Intelligence tarafından yayınlanan Power SiC raporunun son baskısına göre, küresel güç SiC cihazı pazarının 9 yılına kadar yaklaşık 2028 milyar dolara ulaşacağı ve bu rakamın 31 yılına kıyasla %2022'lik bir artışa denk geleceği öngörülüyor. Otomotiv uygulamaları SiC pazarına hakim durumda, pazar payının yüzde 70'ini oluşturuyor. 2022 yılına gelindiğinde güç SiC pazarının ulaşım, enerji ve telekomünikasyon gibi çeşitli endüstriyel uygulamalara doğru genişlemesi bekleniyor.

Stephen Rothrock, ATREG'in küresel yarı iletken üretim varlık pazarını takip ettiği 25 yıldır, SiC kadar hızlı gelişen yeni bir teknoloji görmediklerini belirtti. Sektördeki mevcut gerilemeye rağmen SiC'de güçlü bir büyüme yaşanıyor. Dünya çapındaki büyük IDM üreticileri, SiC güç cihazlarının yardımıyla büyüme fırsatlarını görüyor.

Yole Intelligence'a göre STMicroelectronics, son yıllarda SiC cihaz gelirinde lider konumunu korudu. 700 yılında yaklaşık 2022 milyon dolar gelir elde eden şirketin 1.2 yılında 2023 milyar dolar gelire ulaşması bekleniyor. Küresel güç elektroniği lideri Infineon Technologies'in ardından şirket, son iki yılda ciddi bir gelir artışı gösterdi.

Jean-Christophe Eloy, "Wolfspeed, Onsemi, ROHM ve Bosch, gelir artışı sağlamada en iyi oyuncular olarak değerlendiriliyor" diye ekledi. "Önde gelen şirketler, hızla büyüyen ve karlı SiC cihaz işinin pazara çıkış süresini hızlandırmak için IDM iş modelini uygulamaya koydu."

Yole Intelligence'ın araştırması aynı zamanda 150 mm SiC plakaların şu anda cihaz üretimi için ana platform olduğunu ve henüz kamu pazarına 8 inçlik plakaların toplu sevkiyatının yapılmadığını gösteriyor. 200 mm SiC levha fabrikalarının mevcut veya planlanan inşaatı için büyük IDM'ler, yarı iletken ekosistemindeki konumlarına bağlı olarak farklı satın alma stratejileri benimsiyor. Wolfspeed şu anda New York'taki Mohawk Vadisi tesisinde 200 mm SiC üretim kapasitesini artırmaya kendini adamış tek şirkettir. Diğer üreticiler dahili 150 mm'lik levha kapasitelerini genişletirken aynı zamanda 200 mm'lik levhalar geliştiriyorlar.

Chiu, "8 inçlik plakalara geçiş yapmayı düşünmeyen şirketler için en yaygın yaklaşım, 150 mm SiC plakaları birden çok kez tedarik etmektir" dedi. "2021'de Onsemi, SiC levha şirketi GT Advanced Technologies'i (GTAT) satın alırken, ROHM, 2009'da SiCrystal'i satın aldı. Ancak, bu şirketlerin aynı zamanda harici levha tedarikçilerinden çok sayıda 150 mm SiC levha tedarik ettiğini de anlıyoruz." ekledi.

2019 yılında STMicroelectronics, dahili levha kapasitesini geliştirmek için bir SiC levha şirketi olan Norstel'i satın aldı. Aynı zamanda şirket, mühendislik alt katmanları geliştirmek için Soitec ile işbirliği yaptı ve 3.2 inçlik SiC levhalar tedarik etmek için 8 milyar dolar değerinde bir ortak girişim oluşturmak üzere Sanan Optoelectronics ile ortaklık kurdu. Infineon Technologies ve Mitsubishi Electric, 200 mm SiC platformunda cihaz işlemeye odaklandı ve 200 mm levhalar için harici tedarikçilerden yararlandı.

31 Ağustos'ta Bosch, TSI Semiconductors'ın Roseville, Kaliforniya'da bulunan 200 mm levha fabrikasını ATREG'in kolaylaştırıcılığıyla satın alma işleminin tamamlandığını duyurdu. 2026'da başlayacak yeniden yapılanma aşamasının ardından tesis, 200 mm levhalar üzerinde ilk parti SiC çiplerini üretmeye başlayacak. Avrupa'nın en büyük üreticilerinden birinin (daha önce yalnızca Almanya'da ön uç yongaları üreten) ABD'ye çekilmesi, ABD yarı iletken endüstrisi için önemli bir zafer; zira Bosch, önümüzdeki birkaç yıl içinde Roseville tesisine 1.5 milyar dolar yatırım yapmayı planlıyor.

Güç SiC cihazı pazarında nispeten geç kalmış olmasına rağmen Onsemi'nin 2023'ün ilk çeyreğindeki performansı, şirketin 1'te 2023 milyar dolarlık iddialı bir gelir elde etmeye hazır olduğunu gösteriyor. Tesla ve diğer otomotiv orijinal ekipman üreticileri için tercih edilen SiC cihaz tedarikçisi olarak, Onsemi Şirketin geliri büyük ölçüde elektrikli araç sevkiyatlarındaki derin katılımından kaynaklanıyor. SiC alanında önümüzdeki on yıl için 1'de duyurulan 2021 milyar dolarlık yatırımın bir parçası olarak Coherent, İsveç ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki SiC substratı ve epitaksi üretimini genişletme planlarını hızlandırdı. Easton, Pensilvanya tesisinin levha üretim kapasitesinin 1 yılına kadar 2027 milyon levhaya (150 mm alt tabakaya eşdeğer) ulaşması bekleniyor; 200 mm'si ise seri üretime geçmiş durumda.

Wolfspeed, Avrupa'da, Alman otomotiv endüstrisinin büyük dönüşümünü desteklemek amacıyla 200 milyar dolarlık bir yatırımla Almanya'nın Endorf'unda gelişmiş bir 3 mm SiC tesisi inşa etmek için ZF ile işbirliği yapıyor. Continental, STMicroelectronics ile silikon karbür cihazlar için çok yıllı bir tedarik anlaşması imzalarken, STMicroelectronics, Catania, Sicilya'da bir levha fabrikasının inşası için Avrupa Komisyonu'ndan 292.5 milyon Euro tutarında fon aldı.

Infineon yakın zamanda Asya'da dünyanın en büyük 200 mm SiC enerji santralini Malezya'nın Kulim kentinde bu on yılın sonuna kadar 7 milyar Euro potansiyel gelirle inşa etme planlarını duyurdu. Ek olarak Renesas Electronics, Wolfspeed ile bir levha tedarik anlaşması imzalamak üzere ortaklık kurdu ve Wolfspeed'in SiC levhalar ve epitaksiyel alt tabakalar için 2 yıllık taahhüdünü güvence altına almak üzere 10 milyar dolarlık bir depozito ödedi.

Devam edecek...