Wolfspeed難逃半導(dǎo)體行業(yè)的規(guī)律會(huì)被收購嗎？

基于硅的功率電子器件和碳化硅（SiC）功率器件有共同點(diǎn)。這兩種類型的供應(yīng)商往往更加垂直整合。它們的差異在于產(chǎn)量。SiC的產(chǎn)量（從晶圓到器件）明顯低于基于硅的功率器件。隨著每家公司都在爭先恐后地確立基礎(chǔ)制造技術(shù)，關(guān)鍵問題在于Wolfspeed能夠抵擋住競爭對(duì)手多長時(shí)間。

首先要聲明的是，Wolfspeed并非計(jì)劃出售。

然而，考慮到如今影響SiC業(yè)務(wù)的所有因素，行業(yè)專家傾向于得出結(jié)論：Onsemi是最有邏輯的收購Wolfspeed的潛在買家。以下是原因。

在最近的一次討論中，半導(dǎo)體行業(yè)公司顧問Helmut Gassel和Yole集團(tuán)CEO Jean-Christophe Eloy討論了SiC行業(yè)的現(xiàn)狀。討論的主題包括SiC的技術(shù)路線圖、產(chǎn)量、可制造性和市場應(yīng)用。

如今，Wolfspeed是SiC晶圓生產(chǎn)方面無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于競爭對(duì)手。

但是，要想進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，Wolfspeed不能僅僅成為一家SiC專業(yè)公司。根據(jù)Gassel和Eloy的說法，它需要與規(guī)模更大的功率電子市場（包括基于硅的功率器件）產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”。
相比之下，Infineon、ST和Onsemi正在競相主導(dǎo)整個(gè)功率電子市場。

Wolfspeed的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)以及其對(duì)SiC的專注使其領(lǐng)先。但這種專注也使它容易受到收購的威脅。Eloy敲響了Wolfspeed獨(dú)立地位的喪鐘，稱：“在過去的50年里，所有的專業(yè)半導(dǎo)體公司都被收購了。所有的?！?/p>

在他的評(píng)估中，Eloy表示，“這是一家非常好的公司，盡管仍在虧損，但在增長，為支持其增長投入了大量資金……這家公司在未來10年里手握黃金?！?/p>

從“創(chuàng)新”階段到“批量”階段

Gassel認(rèn)為，SiC業(yè)務(wù)正從“創(chuàng)新階段”過渡到“批量階段”。

盡管基于硅的芯片和SiC器件的生產(chǎn)存在很大差異，但這兩種業(yè)務(wù)的結(jié)合可能實(shí)現(xiàn)一定程度的協(xié)同效應(yīng)。Eloy指出：“例如，如果雷諾-日產(chǎn)來到Wolfspeed，尋求在其電動(dòng)車中部署功率電子技術(shù)，Wolfspeed只有一個(gè)答案?！痹摴緦⑼苿?dòng)基于SiC的產(chǎn)品。

創(chuàng)新階段是“誰能夠成功”的競賽，到目前為止，Wolfspeed是贏家。但隨著業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向批量，規(guī)模變得至關(guān)重要。越大越好。

另一方面，諸如Infineon、Onsemi和ST這樣的公司正在研究多種功率電子技術(shù)，包括GaN、IGBT和MOSFET。擁有更多功率電子選項(xiàng)的公司更有利于與需要功率電子技術(shù)的電動(dòng)車公司合作。

設(shè)計(jì)與制造如今，SiC非常垂直化。每個(gè)領(lǐng)先供應(yīng)商都從SiC晶圓到SiC器件制造一切。同樣的情況也普遍適用于基于硅的功率電子器件。

在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體行業(yè)中，不同的芯片公司設(shè)計(jì)CPU、GPU、SoC和其他元件，晶圓廠扮演了重要的獨(dú)立角色。在技術(shù)制造基礎(chǔ)和硅芯片設(shè)計(jì)之間存在明確的分離。

然而，在基于硅的功率器件領(lǐng)域，格局截然不同。Gassel表示：“功率電子設(shè)計(jì)并沒有太多變化。”

Gassel強(qiáng)調(diào)：“你必須了解，在功率電子領(lǐng)域，器件物理與制造之間的關(guān)系非常密切?！彼^察到，設(shè)計(jì)的附加值可能在于封裝?！斑@就是為什么一些公司參與封裝。但是現(xiàn)在還沒有真正龐大的功率器件晶圓廠基地。”

Eloy表示，在過去的20年里，“有相當(dāng)多的基于硅的功率器件公司在自家種植硅晶體，以求得到正確的結(jié)果。這涉及到正確的摻雜物質(zhì)量以及正確的材料結(jié)構(gòu)。”

隨著時(shí)間的推移，公司開始將這個(gè)過程轉(zhuǎn)移到外部供應(yīng)商。直到最近，基于硅的功率電子領(lǐng)域的晶圓生產(chǎn)才與器件制造分離。“但這是一個(gè)緩慢的過程，因?yàn)樗軓?fù)雜?！盓loy說。

如今，類似的原則（不將設(shè)計(jì)與制造分離）也適用于SiC。Gassel表示，這是因?yàn)槲覀兲幱趯W(xué)習(xí)器件物理和SiC制造的早期階段。Eloy指出，目前很少有公司從事SiC晶圓廠業(yè)務(wù)，除了一家，X-Fab。“但這是一個(gè)非常小的業(yè)務(wù)。”

SiC的產(chǎn)量

鑒于SiC供應(yīng)商仍在學(xué)習(xí)如何使用新材料并生長SiC晶體（這仍然非常困難），沒有任何SiC公司愿意公開討論產(chǎn)量。

合理的推測是，SiC晶圓的產(chǎn)量仍然很低。

在Eloy看來，Wolfspeed在25-30年前就開始研發(fā)SiC晶圓，現(xiàn)在已經(jīng)擁有世界上最好的產(chǎn)量，可能在60%至85%之間。

相比之下，Eloy表示，新進(jìn)入SiC晶圓領(lǐng)域的公司產(chǎn)量仍然在0%到2%之間。他補(bǔ)充說，要將產(chǎn)量提高到15%、20%和25%，需要很長時(shí)間?！皼]有人在出售生長SiC晶體的（生產(chǎn)）設(shè)備或獨(dú)家技術(shù)?！?/p>

這是SiC晶圓層面的產(chǎn)量。外延（epi）晶圓的產(chǎn)量又如何呢？

他觀察到，外延晶圓的產(chǎn)量在80%到95%之間。“并不算太差?！痹谄骷用?，領(lǐng)先的SiC公司的產(chǎn)量在65%至70%之間?！暗悄切?duì)SiC仍然不熟悉的公司，產(chǎn)量也在20%到30%之間艱難掙扎?！?/p>

傳統(tǒng)基于硅的功率器件的整體產(chǎn)量（從晶圓到器件）約為99%。與此相比，Eloy指出，從SiC晶圓到器件的等效產(chǎn)量“低于50%”。

以ST和Infineon為例，它們是領(lǐng)先的SiC器件批量供應(yīng)商。Eloy表示，從晶圓到器件的總產(chǎn)量估計(jì)在60%至65%之間。他補(bǔ)充說，在SiC競賽中，領(lǐng)跑者與大部隊(duì)之間的差距仍然“非常巨大”。

如今，SiC供應(yīng)商不僅努力提高產(chǎn)量，還在增加產(chǎn)量?！澳惚仨氉龅竭@兩點(diǎn)，”Eloy說。

為什么？

2019年初，ST收購了瑞典SiC晶圓制造商N(yùn)orstel的多數(shù)股權(quán)。然而，正如Eloy解釋的，研發(fā)SiC已經(jīng)超過15年的Norstel仍未大規(guī)模生產(chǎn)?！八麄兪呛霉?，”他說，“但這是一種非常復(fù)雜的材料，需要很長時(shí)間?！彼赋?，如果不進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)業(yè)務(wù)，就很難完善SiC晶圓制造技術(shù)。

從6英寸晶圓到8英寸晶圓

很可能對(duì)產(chǎn)量率有直接了解的Gassel沒有對(duì)絕對(duì)數(shù)字發(fā)表評(píng)論。

他強(qiáng)調(diào)，當(dāng)你將SiC晶圓的直徑從6英寸改為8英寸時(shí)，產(chǎn)量會(huì)大幅降低，這一點(diǎn)值得大家注意?！氨M管這并不是重新開始，但你可能會(huì)讓自己的產(chǎn)量降低20%，”Gassel說?！斑@是因?yàn)镾iC晶圓層面的產(chǎn)量非常低?！鄙孀阈虏牧系墓驹诘彤a(chǎn)量中學(xué)不到太多東西，Gassel說。

Wolfspeed、Infineon和ST都宣布了擴(kuò)大晶圓廠的計(jì)劃。ST和Infineon也指出，8英寸SiC晶圓正在研發(fā)中。Wolfspeed去年宣布，在紐約州馬西已建成“世界上第一個(gè)、最大、唯一的8英寸SiC生產(chǎn)設(shè)施”。

Eloy表示：“據(jù)我了解，Wolfspeed已經(jīng)與多家客戶開始8英寸的認(rèn)證過程?！?/p>

Eloy贊同Gassel的觀點(diǎn)，表示：“轉(zhuǎn)向更大的晶圓尺寸意味著你不僅要重新開始開發(fā)周期，還要重新開始認(rèn)證周期。而且你要在晶圓層面、外延晶圓層面和器件層面重新開始周期。在涉及外延晶圓時(shí)，作為分包商如何獲得優(yōu)質(zhì)的外延層是個(gè)未知?！?/p>

但是，如果你在早期掌握正確方法，回報(bào)將是巨大的。

Gassel表示：“這就是半導(dǎo)體行業(yè)一直在玩的游戲。它總是關(guān)于更早地掌握正確方法……當(dāng)你做到這一點(diǎn)時(shí)，你就擁有優(yōu)勢(shì)?！边@種優(yōu)勢(shì)“通常不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)……但會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。如果你比別人更頻繁地掌握正確方法，你最終可以持續(xù)增加市場份額?！?/p>

最終，無論是硅還是SiC，半導(dǎo)體市場的統(tǒng)治者將是大規(guī)模生產(chǎn)的公司。Wolfspeed的未來懸而未決，要么被整體收購，要么與競爭對(duì)手合并部分業(yè)務(wù)。