جب بات انتہائی حد تک لے جانے والی SiC کی ہو تو کیا آپشنز اور مستقبل کے امکانات ہیں؟

عالمی سلکان کاربائیڈ (SiC) مارکیٹ کے قابل ذکر اضافے نے بلاشبہ توجہ مبذول کرائی ہے۔ 2017 کے اوائل میں، پاور سیمی کنڈکٹر ایپلی کیشنز میں سلیکون سے SiC میں منتقلی Tesla کے ماڈل 3 میں SiC کی تنصیب کے ساتھ شروع ہوئی۔ 2019 میں، چپ بنانے والی کمپنی Wolfspeed نے دنیا کی پہلی 200mm SiC فیکٹری بنانے کے لیے یوٹیکا، نیویارک کے قریب نینو سینٹر کی سہولت کا انتخاب کیا۔ ریاستہائے متحدہ امریکہ میں. فیکٹری اپریل 2022 میں مکمل ہوئی۔

اس کے بعد سے، ریاستہائے متحدہ میں SiC گولڈ رش ایک عالمی سرمایہ کاری کے جنون میں بدل گیا ہے، جو بنیادی طور پر الیکٹرک گاڑیوں کی بڑھتی ہوئی مانگ کی وجہ سے ہے۔ جبکہ سلکان کاربائیڈ واضح طور پر سیمی کنڈکٹرز کے مستقبل کے لیے ایک کلیدی ٹیکنالوجی ہے، جیسا کہ یہ مین اسٹریم پاور الیکٹرانکس مارکیٹ میں داخل ہوتا ہے، کیا اسے تیزی سے کموڈیٹائز ہونے کے خطرے کا سامنا ہے؟

اس آرٹیکل میں، ATREG کے بانی اور CEO سٹیفن روتھروک، یول گروپ کے صدر اور بانی Jean-Christophe Eloy اور Poshun Chiu، Yole Intelligence کے سینئر ٹیکنالوجی اور مارکیٹ تجزیہ کار، عالمی SiC مارکیٹ کا خاکہ پیش کرتے ہیں اور ان کی پیشین گوئیاں اس انقلابی ٹیکنالوجی کا مستقبل۔

ریکارڈ توڑ مارکیٹ کی ترقی

Yole Intelligence کی طرف سے جاری کردہ Power SiC رپورٹ کے تازہ ترین ایڈیشن کے مطابق، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ عالمی پاور SiC ڈیوائس مارکیٹ 9 تک تقریباً 2028 بلین ڈالر تک بڑھ جائے گی، جو 31 کے مقابلے میں 2022 فیصد اضافے کی نمائندگی کرتی ہے۔ مارکیٹ شیئر کا 70 فیصد ہے۔ 2022 تک، پاور SiC مارکیٹ میں نقل و حمل، توانائی، اور ٹیلی کمیونیکیشن سمیت مختلف صنعتی ایپلی کیشنز میں مزید توسیع کی توقع ہے۔

اسٹیفن روتھروک نے کہا کہ 25 سالوں میں کہ ATREG عالمی سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ اثاثہ مارکیٹ کا سراغ لگا رہا ہے، انہوں نے کبھی بھی کسی نئی ٹیکنالوجی کو اتنی تیزی سے ترقی کرتے نہیں دیکھا جتنی تیزی سے SiC۔ صنعت میں موجودہ مندی کے باوجود، SiC میں مضبوط ترقی دیکھی جا رہی ہے۔ SiC پاور ڈیوائسز کی مدد سے، دنیا بھر کے بڑے IDM مینوفیکچررز ترقی کے مواقع دیکھتے ہیں۔

Yole Intelligence کے مطابق، STMicroelectronics نے حالیہ برسوں میں SiC ڈیوائس کی آمدنی میں ایک اہم پوزیشن برقرار رکھی ہے۔ کمپنی کی 700 میں تقریباً 2022 ملین ڈالر کی آمدنی تھی، اور 1.2 میں اس کی آمدن $2023 بلین تک پہنچنے کا امکان ہے۔ عالمی پاور الیکٹرانکس لیڈر انفینیون ٹیکنالوجیز کے پیچھے چلتے ہوئے، کمپنی نے گزشتہ دو سالوں میں آمدنی میں نمایاں اضافہ دکھایا ہے۔

"Wolfspeed، Onsemi، ROHM، اور Bosch کو آمدنی میں اضافہ حاصل کرنے میں سرفہرست کھلاڑی سمجھا جاتا ہے،" Jean-Christophe Eloy نے مزید کہا۔ "معروف کمپنیوں نے اس تیزی سے بڑھتے ہوئے اور منافع بخش SiC ڈیوائس کے کاروبار کے لیے مارکیٹ کے لیے وقت کو تیز کرنے کے لیے IDM بزنس ماڈل کو نافذ کیا ہے۔"

یول انٹیلی جنس کی تحقیق یہ بھی بتاتی ہے کہ 150mm SiC ویفرز اس وقت ڈیوائس مینوفیکچرنگ کے لیے اہم پلیٹ فارم ہیں، جس میں ابھی تک عوامی مارکیٹ میں 8 انچ ویفرز کی کوئی بڑی ترسیل نہیں ہوئی ہے۔ 200mm SiC wafer fabs کی موجودہ یا منصوبہ بند تعمیر کے لیے، بڑے IDMs سیمی کنڈکٹر ایکو سسٹم کے اندر اپنی پوزیشنوں کی بنیاد پر مختلف پروکیورمنٹ حکمت عملی اپنا رہے ہیں۔ وولف اسپیڈ فی الحال واحد کمپنی ہے جو نیویارک میں اپنی موہاک ویلی سہولت میں اپنی 200mm SiC پیداواری صلاحیت کو بڑھانے کے لیے وقف ہے۔ دیگر مینوفیکچررز اپنی اندرونی 150 ملی میٹر ویفر کی صلاحیت کو بڑھا رہے ہیں جبکہ بیک وقت 200 ملی میٹر ویفر تیار کر رہے ہیں۔

"جو کمپنیاں 8 انچ ویفرز میں منتقلی کا ارادہ نہیں رکھتی ہیں، ان کے لیے سب سے عام طریقہ یہ ہے کہ 150 ملی میٹر کے سی سی ویفرز کو متعدد بار خریدا جائے،" چیو نے نشاندہی کی۔ "2021 میں، Onsemi نے SiC wafer کمپنی GT Advanced Technologies (GTAT) کو حاصل کیا، جبکہ ROHM نے 2009 میں SiCrystal کو حاصل کیا۔ تاہم، ہم سمجھتے ہیں کہ یہ کمپنیاں بیرونی ویفر سپلائرز سے بڑی تعداد میں 150mm SiC ویفرز بھی خرید رہی ہیں۔" اس نے شامل کیا.

2019 میں، STMicroelectronics نے اندرونی ویفر کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے Norstel، SiC ویفر کمپنی کو حاصل کیا۔ اسی وقت، کمپنی نے انجینئرڈ سبسٹریٹس تیار کرنے کے لیے Soitec کے ساتھ تعاون کیا، اور 3.2 انچ کے SiC ویفرز کی فراہمی کے لیے $8 بلین مالیت کا مشترکہ منصوبہ بنانے کے لیے Sanan Optoelectronics کے ساتھ شراکت کی۔ Infineon Technologies اور Mitsubishi Electric نے 200mm SiC پلیٹ فارم پر ڈیوائس پروسیسنگ پر توجہ مرکوز کی اور 200mm ویفرز کے لیے بیرونی سپلائرز کا استعمال کیا۔

31 اگست کو، Bosch نے ATREG کی سہولت سے Roseville، California میں TSI Semiconductors کے 200mm wafer fab کے حصول کو مکمل کرنے کا اعلان کیا۔ 2026 میں شروع ہونے والے تنظیم نو کے مرحلے کے بعد، یہ سہولت 200mm ویفرز پر SiC چپس کی پہلی کھیپ تیار کرنا شروع کر دے گی۔ یورپ کے سب سے بڑے مینوفیکچررز میں سے ایک کو ریاستہائے متحدہ کی طرف راغب کرنا (جو پہلے صرف جرمنی میں فرنٹ اینڈ چپس تیار کرتا تھا) امریکی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے لیے ایک اہم فتح ہے، کیونکہ Bosch اگلے چند سالوں میں Roseville کی سہولت میں 1.5 بلین ڈالر کی سرمایہ کاری کرنے کا ارادہ رکھتا ہے۔

پاور SiC ڈیوائس مارکیٹ میں نسبتاً دیر سے آنے کے باوجود، 2023 کی پہلی سہ ماہی میں Onsemi کی کارکردگی بتاتی ہے کہ کمپنی 1 میں $2023 بلین کی مہتواکانکشی آمدنی حاصل کرنے کے لیے تیار ہے۔ Tesla اور دیگر آٹوموٹو اوریجنل آلات بنانے والوں کے لیے ترجیحی SiC ڈیوائس فراہم کنندہ کے طور پر، کمپنی کی آمدنی بڑی حد تک الیکٹرک گاڑیوں کی ترسیل میں گہری شمولیت سے ہوتی ہے۔ SiC فیلڈ میں اگلی دہائی کے لیے 1 میں اعلان کردہ $2021 بلین کی سرمایہ کاری کے حصے کے طور پر، Coherent نے سویڈن اور ریاستہائے متحدہ میں اپنے SiC سبسٹریٹ اور ایپیٹیکسی مینوفیکچرنگ کے توسیعی منصوبوں کو تیز کر دیا ہے۔ اس کی ایسٹون، پنسلوانیا کی سہولت کی ویفر کی پیداواری صلاحیت 1 تک 2027 ملین ویفرز تک پہنچنے کی توقع ہے، جو 150 ملی میٹر سبسٹریٹس کے برابر ہے، جس میں 200 ملی میٹر پہلے ہی بڑے پیمانے پر پیداوار میں ہے۔

یورپ میں، Wolfspeed جرمن آٹو موٹیو انڈسٹری کی بڑے پیمانے پر تبدیلی کو سپورٹ کرنے کے لیے $200 بلین کی سرمایہ کاری کے ساتھ جرمنی کے Endorf میں ایک جدید 3mm SiC پلانٹ بنانے کے لیے ZF کے ساتھ تعاون کر رہا ہے۔ کانٹی نینٹل نے STMicroelectronics کے ساتھ سلکان کاربائیڈ ڈیوائسز کے لیے ایک کثیر سالہ سپلائی کے معاہدے پر دستخط کیے ہیں، جبکہ STMicroelectronics کو یوروپی کمیشن سے Catania، Sicily میں ویفر فیب کی تعمیر کے لیے €292.5 ملین کی فنڈنگ حاصل ہوئی ہے۔

ایشیا میں، Infineon نے حال ہی میں کلم، ملائیشیا میں دنیا کے سب سے بڑے 200mm SiC پاور پلانٹ کی تعمیر کے منصوبوں کا اعلان کیا، اس دہائی کے اختتام تک €7 بلین کی ممکنہ آمدنی کے ساتھ۔ مزید برآں، Renesas Electronics نے Wolfspeed کے ساتھ ایک ویفر سپلائی کے معاہدے پر عمل درآمد کرنے کے لیے شراکت داری کی ہے، جس نے Wolfspeed سے SiC ویفرز اور ایپیٹیکسیل سبسٹریٹس کے لیے 2 سالہ عزم کو محفوظ کرنے کے لیے $10 بلین ڈپازٹ ادا کیا ہے۔

جاری ہے...