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(shè)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(yīng)。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(yīng),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(wù)的業(yè)務(wù)幫助會,并宣布將在未來五年內(nèi)向功率半導體業(yè)務(wù)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(shè)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(yù)計會以速度擴大。

三菱電機將公司功率器件業(yè)務(wù)的目標設(shè)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(guān)注增長預(yù)期較高的汽車領(lǐng)域和公司市場占有率較高的消費領(lǐng)域,兩個領(lǐng)域按領(lǐng)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(shè) 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(yīng)用到 RC-IGBT 上,以實現(xiàn)其產(chǎn)品的差異化,而汽車領(lǐng)域和消費領(lǐng)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(yīng)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(wù)。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(wù)的生產(chǎn)。

根據(jù)截至 2022 年末的建設(shè)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(yù)計 2025 年開設(shè)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(shè)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(shè)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(wù),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(wù)。

ST 建立了兩個獨立的合作伙伴關(guān)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(wù)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(wù)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(lǐng)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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