En tant que l'un des matériaux représentatifs des semi-conducteurs à large bande interdite, le carbure de silicium (SiC) a accéléré sa pénétration dans davantage de domaines au cours de l'année 2024. Stimulée par la réduction des coûts et l'amélioration de l'efficacité, l'industrie mondiale du carbure de silicium a maintenu une vague d'augmentation de capital et d'expansion en 2024. Les entreprises liées à la chaîne industrielle se sont affrontées pour faire de nouveaux mouvements, ont activement augmenté leur capacité de production et ont promu le processus d'industrialisation du carbure de silicium pour aller de l'avant.

Dans ce contexte, en 2025, l'industrie du carbure de silicium entrera officiellement dans la phase critique de conversion de capacité de 8 pouces ; dans le même temps, les entreprises seront également confrontées à une pression concurrentielle accrue et à de nouveaux défis dans le processus d'accueil de la mise en œuvre accélérée de l'industrialisation.

Les grands fabricants misent sur les grandes tailles

Les entreprises de carbure de silicium s’orientent vers des plaquettes et des substrats de 8 pouces.

Afin de conquérir davantage de parts de marché dans les véhicules électriques, l'industrie, l'énergie et d'autres domaines, les fabricants internationaux tels que STMicroelectronics et ON Semiconductor ont investi massivement dans la construction de nouvelles usines de 8 pouces pour augmenter la capacité de production de carbure de silicium.

En mai 2024, STMicroelectronics a annoncé la construction d'une base intégrée de fabrication, de conditionnement et de test à grande échelle pour les dispositifs et modules de puissance en carbure de silicium de 8 pouces à Catane, en Italie, qui est également la première usine de carbure de silicium intégrée verticalement à processus complet au monde. L'investissement total du projet devrait s'élever à 5 milliards d'euros. Le projet devrait être mis en service en 2026 et atteindre sa pleine capacité de production d'ici 2033. Avec ce projet, STMicroelectronics réalisera son ambition d'intégrer entièrement la fabrication de carbure de silicium de manière verticale, en achevant la production de dispositifs de puissance en carbure de silicium depuis la recherche et le développement de puces jusqu'à la fabrication, des substrats de plaquettes aux modules dans un seul parc, permettant ainsi le processus d'électrification et la transformation à haute efficacité des clients automobiles et industriels.

En juin de la même année, ON Semiconductor a annoncé qu'elle investirait 2 milliards de dollars pour construire une usine de fabrication de carbure de silicium intégrée verticalement en République tchèque afin d'accroître sa capacité de production de carbure de silicium. En décembre, ON Semiconductor a annoncé avoir conclu un accord avec Qorvo pour acquérir l'activité technologique de transistor à effet de champ à jonction en carbure de silicium (SiC JFET) et la filiale de Qorvo, United Silicon Carbide, pour 115 millions de dollars en espèces. ON Semiconductor a déclaré que cette opération accélérerait la préparation d'ON Semiconductor pour les marchés émergents tels que les déconnecteurs de batterie de véhicules électriques et les disjoncteurs à semi-conducteurs.

En août, Infineon a officiellement lancé la première phase de l'usine de plaquettes SiC de Kulin, qui aidera Infineon à atteindre son objectif d'occuper 30 % des parts de marché mondiales du SiC d'ici 2030.

En outre, il a été rapporté récemment que le fournisseur allemand de pièces automobiles Bosch a conclu un accord préliminaire avec le ministère américain du Commerce et prévoit d'investir 1,9 milliard de dollars pour transformer l'usine de fabrication de Roseville en Californie en une usine de semi-conducteurs pour la production de puces SiC de 8 pouces.

Bien que le Japon occupe toujours une position centrale dans le domaine des semi-conducteurs de puissance, il a également été confronté à des défis posés par les changements du marché et de l'industrie au cours des dernières années. Pour cette raison, les fabricants japonais de semi-conducteurs de puissance ont augmenté leurs investissements et augmenté leur production en 2024 pour renforcer leur chaîne d'approvisionnement en SiC.

En juillet 2024, le japonais Rohm Semiconductor, par l'intermédiaire de sa filiale Lapis Semiconductor, a conclu un accord de base avec Solar Frontier pour acquérir les actifs de son usine de Kunitomi et transformer l'usine en une usine de fabrication de plaquettes de SiC de 8 pouces. En septembre de la même année, Sumitomo Metal et sa filiale à 100 % Sicoxs Coparation ont annoncé qu'elles construiraient une nouvelle ligne de production de masse SiCkrest de 8 pouces (technologie de fabrication de substrats à liaison directe développée par Sicoxs) dans l'usine Ohkuchi de Sicoxs. Une autre société japonaise, Fuji Electric, a annoncé qu'elle investirait 200 milliards de yens dans la production de semi-conducteurs de puissance en carbure de silicium au cours de l'exercice 2024-2026, y compris une capacité de production de SiC de 8 pouces dans son usine de Matsumoto au Japon, dont la production devrait démarrer en 2027.

Il convient de noter que mon pays rattrape également son retard dans la fabrication de plaquettes de 8 pouces. En avril 2024, la plaquette technique en carbure de silicium de 8 pouces de Xinlian Integrated a été mise en production avec succès, devenant ainsi la première usine de plaquettes en Chine à démarrer la production de carbure de silicium de 8 pouces, et prévoit d'entrer en production de masse en 2025.

Les initiés de l'industrie ont souligné que le passage du carbure de silicium de 6 pouces au carbure de silicium de 8 pouces est une tendance inévitable et que la production de masse de 8 pouces aidera les produits en carbure de silicium à évoluer vers une application à grande échelle.

La capacité de production de substrats en carbure de silicium a été grandement améliorée

Du point de vue de la chaîne industrielle, le principal défi auquel est confronté le carbure de silicium au moment de la mise à niveau et du changement de vitesse se situe au niveau du substrat. En raison des barrières techniques et financières élevées des substrats en carbure de silicium, la capacité de production de substrats affecte le rythme de développement de l'industrie du carbure de silicium. Ces dernières années, l'industrie chinoise des substrats en carbure de silicium s'est développée rapidement et est devenue une importante base de production mondiale.

En 2024, les entreprises liées aux substrats en carbure de silicium ont activement déployé des efforts d'extension de capacité et davantage de projets sont entrés dans la phase de mise en œuvre ou ont progressé.