Als eines der repräsentativen Materialien für Halbleiter mit großem Bandabstand hat Siliziumkarbid (SiC) im vergangenen Jahr 2024 seine Durchdringung in weiteren Bereichen beschleunigt. Angeregt durch Kostensenkung und Effizienzsteigerung erlebte die globale Siliziumkarbidindustrie im Jahr 2024 eine Welle der Kapitalerhöhung und Expansion. Die zugehörigen Unternehmen in der Industriekette wetteiferten um neue Schritte, erweiterten aktiv die Produktionskapazität und trieben den Industrialisierungsprozess von Siliziumkarbid voran.

Vor diesem Hintergrund wird die Siliziumkarbidindustrie im Jahr 2025 offiziell in die kritische Phase der 8-Zoll-Kapazitätsumstellung eintreten; gleichzeitig werden die Unternehmen im Prozess der beschleunigten Umsetzung der Industrialisierung auch einem größeren Wettbewerbsdruck und neuen Herausforderungen ausgesetzt sein.

Große Hersteller setzen auf "große Größen"

Siliziumkarbid-Unternehmen bewegen sich in Richtung 8-Zoll-Wafer und -Substrate.

Um in den Bereichen Elektrofahrzeuge, Industrie, Energie und anderen Bereichen größere Marktanteile zu erobern, haben internationale Hersteller wie STMicroelectronics und ON Semiconductor massiv in den Bau neuer 8-Zoll-Fabriken investiert, um die Produktionskapazität von Siliziumkarbid zu erweitern.

Im Mai 2024 kündigte STMicroelectronics an, dass es in Catania, Italien, eine integrierte Produktions-, Verpackungs- und Testbasis für 8-Zoll-Siliziumkarbid-Leistungsgeräte und -Module im großen Maßstab errichten werde. Dies sei zugleich die weltweit erste vollprozessintegrierte vertikal integrierte Siliziumkarbidfabrik. Die Gesamtinvestition des Projekts soll 5 Milliarden Euro betragen. Es wird erwartet, dass es 2026 in Betrieb genommen wird und bis 2033 seine volle Produktionskapazität erreicht. Mit diesem Projekt wird STMicroelectronics sein Ziel einer vollständig vertikal integrierten Siliziumkarbid-Fertigung verwirklichen – die Produktion von Siliziumkarbid-Leistungsgeräten von der Chipforschung und -entwicklung bis zur Fertigung, von Wafersubstraten bis zu Modulen in einem Park abschließen und so den Elektrifizierungsprozess und die hocheffiziente Transformation von Automobil- und Industriekunden ermöglichen.

Im Juni desselben Jahres kündigte ON Semiconductor an, 2 Milliarden Dollar in den Bau einer vertikal integrierten Siliziumkarbid-Fabrik in der Tschechischen Republik zu investieren, um seine Siliziumkarbid-Produktionskapazität zu erweitern. Im Dezember gab ON Semiconductor bekannt, dass es eine Vereinbarung mit Qorvo zur Übernahme des Siliziumkarbid-Junction-Feldeffekttransistor-Technologiegeschäfts (SiC JFET) und der Qorvo-Tochtergesellschaft United Silicon Carbide für 115 Millionen Dollar in bar getroffen habe. ON Semiconductor sagte, der Schritt werde ON Semiconductors Vorbereitung auf Schwellenmärkte wie Batterietrennschalter für Elektrofahrzeuge und Halbleiterleistungsschalter beschleunigen.

Im August startete Infineon offiziell die erste Phase der Kulin-SiC-Waferfabrik, die Infineon dabei helfen wird, sein Ziel zu erreichen, bis 2030 einen weltweiten SiC-Marktanteil von 30 % zu erreichen.

Darüber hinaus wurde kürzlich berichtet, dass der deutsche Autozulieferer Bosch eine vorläufige Vereinbarung mit dem US-Handelsministerium getroffen hat und plant, 1,9 Milliarden Dollar zu investieren, um die Produktionsstätte im kalifornischen Roseville in eine Halbleiterfabrik für die Produktion von 8-Zoll-SiC-Chips umzuwandeln.

Obwohl Japan im Bereich der Leistungshalbleiter immer noch eine zentrale Position einnimmt, stand es in den letzten Jahren auch vor Herausforderungen, die durch Markt- und Branchenveränderungen entstanden sind. Aus diesem Grund haben die japanischen Hersteller von Leistungshalbleitern ihre Investitionen erhöht und ihre Produktion im Jahr 2024 ausgeweitet, um ihre SiC-Lieferkette zu stärken.

Im Juli 2024 schloss das japanische Unternehmen Rohm Semiconductor über seine Tochtergesellschaft Lapis Semiconductor eine Grundsatzvereinbarung mit Solar Frontier, um die Vermögenswerte seines Werks in Kunitomi zu erwerben und das Werk in eine Fabrik zur Herstellung von 8-Zoll-SiC-Wafern umzuwandeln. Im September desselben Jahres kündigten Sumitomo Metal und seine hundertprozentige Tochtergesellschaft Sicoxs Coparation an, dass sie im Werk Ohkuchi von Sicoxs eine neue 8-Zoll-SiCkrest-Massenproduktionslinie (von Sicoxs entwickelte Technologie zur Herstellung von Direktbondsubstraten) bauen würden. Ein weiteres japanisches Unternehmen, Fuji Electric, kündigte an, im Geschäftsjahr 2024–2026 200 Milliarden Yen in die Produktion von Leistungshalbleitern aus Siliziumkarbid zu investieren, einschließlich der Produktionskapazität für 8-Zoll-SiC in seinem Werk Matsumoto in Japan, das voraussichtlich 2027 die Produktion aufnehmen wird.

Es ist erwähnenswert, dass mein Land auch bei der Herstellung von 8-Zoll-Wafern aufholt. Im April 2024 wurde der 8-Zoll-Siliziumkarbid-Engineering-Wafer von Xinlian Integrated erfolgreich in Produktion genommen. Damit ist es die erste Waferfabrik in China, die mit der Produktion von 8-Zoll-Siliziumkarbid beginnt. Die Massenproduktion soll 2025 beginnen.

Branchenkenner wiesen darauf hin, dass der Übergang von 6-Zoll- zu 8-Zoll-Siliziumkarbid ein unvermeidlicher Trend sei und dass die Massenproduktion von 8-Zoll-Siliziumkarbidprodukten dabei helfen werde, sich in Richtung großflächiger Anwendung zu bewegen.

Produktionskapazität für Siliziumkarbidsubstrate "deutlich verbessert"

Aus Sicht der Industriekette liegt die größte Herausforderung für Siliziumkarbid beim Aufrüsten und Umschalten auf der Substratseite. Aufgrund der hohen technischen und finanziellen Hürden bei Siliziumkarbidsubstraten beeinflusst die Substratproduktionskapazität das Entwicklungstempo der Siliziumkarbidindustrie. In den letzten Jahren hat sich die Siliziumkarbidsubstratindustrie meines Landes rasant entwickelt und ist zu einer wichtigen globalen Produktionsbasis geworden.

Im Jahr 2024 setzten Unternehmen, die mit Siliziumkarbidsubstraten zu tun haben, ihre Kapazitäten aktiv ausbauen, und weitere Projekte traten in die Umsetzungsphase ein oder machten Fortschritte.