Internationaal wordt het strategische belang van siliciumcarbidematerialen alom erkend vanwege de brede toepassingsmogelijkheden in elektrische voertuigen, zonne-energieopwekking, slimme netwerken, consumentenelektronica, de lucht- en ruimtevaart en vele andere gebieden. Geavanceerde westerse landen zoals de Verenigde Staten, de Europese Unie, Japan en Zuid-Korea hebben achtereenvolgens diverse ontwikkelingsplannen en R&D-projecten gelanceerd om de ontwikkeling van hun eigen siliciumcarbide-industrie te bevorderen en hun leidende positie voor de toekomst te consolideren.

01   CREE "Als je je hert kwijtraakt, jaagt de hele wereld het weg."    
 
       

Terugkijkend op de ontwikkelingsgeschiedenis van de siliciumcarbide-industrie, leek het Amerikaanse bedrijf CREE ooit een onoverkomelijke berg, met een monopoliepositie van meer dan 80% op de wereldwijde markt voor siliciumcarbide. De afgelopen jaren hebben echter bedrijven als II-VI, GT Advanced, Sicrystal (Duitsland), Showa Denko (Japan) en enkele nieuwkomers uit China (voornamelijk China Electronics Semiconductor Materials Company, Tianke Heda, Shandong Tianyue, enz.) de strijd met CREE aangebonden. Eind 2018 was het marktaandeel van CREE weliswaar gedaald, maar nog steeds 62%. In 2020 daalde het marktaandeel van CREE echter fors met 17% tot 45%.

 

 

Figuur 1. Wereldwijd marktaandeel van N-type siliciumcarbide substraten in 2020.

CREE "verliest zijn hert en de hele wereld jaagt erop". De afgelopen jaren hebben de "kleine broertjes" die vroeger in de schaduw opereerden, hun messen geslepen en de achterstand ingehaald.

  Showa Denko breidde de productie zes keer uit, met een jaarlijkse productie van bijna 110,000 stuks.      

Showa Denko breidde de productie zes keer uit, met een jaarlijkse productie van bijna 110,000 stuks.

Van 2012 tot 2019 heeft Showa Denko (SDK) zijn productiecapaciteit voor siliciumcarbidewafers zes keer uitgebreid. In september 2012 verhoogde Showa Denko de productiecapaciteit van 4-inch siliciumcarbide-epitaxiale wafers met een factor 2.5 tot 1,500 wafers per maand en kondigde aan de ontwikkeling van 6-inch siliciumcarbide-epitaxiale wafers te versnellen. In juni 2016 zette Showa Denko de uitbreiding van de productiecapaciteit voor siliciumcarbide-epitaxiale wafers voort en startte met de massaproductie van HGE-wafers, met een maandelijkse output van 3,000 wafers. In september 2017 en januari 2018 voerde Showa Denko nog twee productie-uitbreidingen door. In juli 2018 breidde Showa Denko de productiecapaciteit verder uit, waarbij de HGE-productiecapaciteit steeg van 5,000 wafers per maand naar 7,000 wafers per maand. In februari 2019 verhoogde Showa Denko zijn productiecapaciteit voor siliciumcarbide wafers tot 9,000 stuks per maand. In 2021 kondigde Showa Denko aan dat het een leveringscontract met Infineon had getekend.

  De lay-out II-VI is 8 inch, optimistisch over de binnenlandse markt.      

In juli 2015 demonstreerde II-VI een 200 mm (8 inch) 4H-SiC-substraat; in januari 2019 kondigde II-VI het gebruik van het REACTION-project aan voor de productie van 200 mm siliciumcarbide-substraten, 's werelds eerste pilotlijn voor 200 mm siliciumcarbide; in oktober 2019 lanceerde II-VI een prototype van een halfgeleidend siliciumcarbide-substraat met een diameter van 200 mm voor RF-vermogensversterkers; in 2021 werd de door II-VI in Fuzhou, China, geïnvesteerde verwerkingslijn voor siliciumcarbide-substraten officieel in gebruik genomen. Het bedrijf is van plan de productiecapaciteit van siliciumcarbide-substraten de komende vijf jaar met een factor 5 tot 10 te verhogen. Daarnaast hebben bedrijven zoals GT Advanced in de Verenigde Staten en Sicrystal in Duitsland ook leveringscontracten verkregen van grote fabrikanten zoals Infineon en STMicroelectronics, waardoor het marktaandeel van siliciumcarbide verder is verdeeld.

02   Het einde van het tijdperk van de dominantie van één familie.    
 
       

     

Hoewel CREE nog steeds zeer sterk is, is het een onbetwistbaar feit dat haar monopoliepositie op het gebied van siliciumcarbide materialen afneemt. Daar zijn vele redenen voor. Ik wil hier slechts twee objectieve redenen bespreken:

  De vernietiging van monopolies is het onvermijdelijke gevolg van het spel tussen de boven- en onderliggende markt.    
     

In de toeleveringsketen van de halfgeleiderindustrie hebben de schakels stroomafwaarts, dicht bij de klant, vaak de meeste invloed. Giganten zoals STMicroelectronics en Infineon moeten leren om de bedrijven stroomopwaarts te controleren en in evenwicht te houden om te voorkomen dat "grote bedrijven de klant intimideren". In het verleden werd CREE, een bedrijf dat de siliciumcarbidesubstraatindustrie domineerde, lange tijd als een doorn in het oog van het bedrijf beschouwd.

Feiten spreken luider dan woorden. Afgaande op ervaringen uit het verleden, is er in de halfgeleidermaterialenindustrie, zoals die voor grote siliciumwafers, fotolakken, CMP-materialen, natte chemicaliën en targetmaterialen, na stabilisatie van de marktstructuur nooit een dominante positie ontstaan. De meest voorkomende marktstructuur kenmerkt zich door twee supermachten en meerdere sterke spelers (zoals Shin-Etsu en Shengco in de industrie voor grote siliciumwafers, JSR en Tokyo Onka in de fotolakindustrie, enz.).

  Het doorbreken van het monopolie is een onvermijdelijke keuze voor de ontwikkeling van de industriële keten.      

     

Zoals het spreekwoord luidt: "Word geboren in verdriet en sterf in geluk." Hoewel de prijs van siliciumcarbide vóór 2017 ook aanzienlijk daalde, werd de snelheid van de prijsdaling destijds, vergeleken met sectoren met voldoende concurrentie zoals fotovoltaïsch silicium en saffier, bekritiseerd door insiders. Daardoor was de gemiddelde prijs per ampère van siliciumcarbidecomponenten in 2019 nog steeds ongeveer vijf keer zo hoog als die van referentiecomponenten op siliciumbasis. Objectief gezien belemmerde het monopolie van CREE destijds de langetermijnontwikkeling van de gehele industrie. Het geleidelijk doorbreken van het monopolie is daarom noodzakelijk voor de ecologische ontwikkeling van de hele industrie en tevens een onvermijdelijke keuze.

03   Enkele gissingen over de toekomst    
 
       

Wat de toekomst betreft, wil ik graag een paar van mijn vermoedens delen:

Ten eerste wordt verwacht dat het marktaandeel van CREE in de siliciumcarbide-industrie, als gevolg van diverse concurrentiestrijd tussen toeleveranciers en afnemers, in de toekomst verder zal dalen tot ongeveer 30%. De siliciumcarbide-industrie zou in de toekomst het concurrentiepatroon van twee supermachten en meerdere grote spelers kunnen gaan volgen. De industriële concentratieverhouding (HHI) van de gehele siliciumcarbide-industrie zal naar verwachting stabiel blijven tussen 0.2 en 0.3, net als in veel andere halfgeleiderindustrieën, zoals die voor grote siliciumwafers, fotolakken, CMP-materialen en targets. Ten tweede zal de afname van de industriële concentratie onvermijdelijk leiden tot een intensievere marktconcurrentie. De prijs van siliciumcarbide-substraten zal in de toekomst naar verwachting met ongeveer 15% per jaar blijven dalen. Op de lange termijn zal deze prijsdaling van substraten een positieve invloed hebben op de ontwikkeling van de gehele siliciumcarbide-industrie. Als deze trend zich voortzet, zullen externe concurrentiefactoren zoals galliumnitride en galliumoxide moeilijk een substantiële bedreiging vormen voor de siliciumcarbide-industrie. Voor bedrijven die siliciumcarbidesubstraten produceren, komt de grootste bedreiging wellicht van downstream-apparaatfabrikanten. In de huidige competitieve markt is het voor bedrijven als Sicrystal en Norstel wellicht verstandig om hun winstmarges vooraf veilig te stellen.

Ten derde ben ik persoonlijk optimistisch over de langetermijnontwikkeling van de derde generatie halfgeleiderindustrie in mijn land. Op dit moment heeft YOLE alleen de marktranglijst voor siliciumcarbide met lage weerstand voor 2020 bekendgemaakt. Het marktaandeel van Chinese bedrijven is met ongeveer 360% gestegen. Als halfgeleidende substraten worden meegerekend, kan het marktaandeel van Chinese bedrijven zelfs boven de 10% uitkomen; China Electronics Semiconductor Materials Company, Hebei Tongguang en andere bedrijven zouden ook in de top 10 terecht kunnen komen. We zijn met name optimistisch over bedrijven met sterke capaciteiten en complete industriële ketens, zoals China Electronics Technology (waarvan dochteronderneming China Electronics Semiconductor Materials Company zich voornamelijk richt op materialen) en Sanan Optoelectronics. Bedankt voor het lezen!

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "Lu Jingxin City". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro of de branche. Het is alleen bedoeld voor herpublicatie en verspreiding en ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk op het auteursrecht contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen