作为半导体芯片制造最关键的材料之一，晶圆是必不可少的一种物质。而随着新型材料的发展，以碳化硅为代表的新材料成为企业重点关注的电子材料。近日，意法半导体完成新的业务布局，对瑞典碳化硅晶圆制造商Norstel AB 进行整体收购。据了解，ST 收购了剩余的 45%股份，Norstel并购案总价为 1.375 亿美元，ST 由现金支付。ST 此举意义重大，提前占领了碳化硅材料的赛道，也让自己的业务版图再次扩大。

　　据悉，全球从事 Si 晶圆制造的企业不到 20 家，而 SiC 企业更是不到 5 家，这些企业几乎垄断了整个芯片制造的材料市场。尽管 2019 年全球半导体市场增速是放缓的，但是新材料的市场仍在快速增长，尤其是 SiC 市场，据相关数据统计，到 2025 年，SiC 市场年收入预计达到 30 亿美元，产能不足成为业界公开的秘密。真正能有很好的市场效益的企业也就欧美那几家，碳化硅晶圆的产能是被拉着走的，罗姆、英飞凌和科锐等均在此投入巨大的研发成本和精力，产品良率这块也是目前面临的难点。

　　根据意法半导体第三季度业绩，意法半导体碳化硅产品收入有望在 2019 年达到 2 亿美元，比 2018 年的 1 亿美元增加一倍。为何加大对碳化硅市场的布局，ST 有着怎样的考量?对此，意法半导体总裁兼首席执行官 Jean-Marc Chery 表示：“在全球碳化硅产能受限的大环境下，整体并购Norstel 将有助于增强 ST 内部的 SiC 生态系统，提高我们的生产灵活性，使我们能够更好地控制晶片的良率和质量改进，并为我们的碳化硅长远规划和业务发展提供支持。”

　　随着汽车和工业产业升级，整个业界对 MOSFET 和二极管需求增长，但是传统的硅管已经无法满足日益增长的客户需求，尤其是大功率的器件，碳化硅才能做到最优的性价比。据介绍，Norstel 在碳化硅上的表现是很不错的，尤其是在碳化硅工艺技术和高性能的半导体衬底，这也是制造半导体芯片最关键的一环。意法半导体看好的 Norstel，早在 1993 就与 ABB 和林雪平大学合作启动碳化硅项目，在几十年的发展中，已经形成了设计、制造、运营等一体化的技术体系，有着丰富的可量产经验，这也是 ST 这种顶级芯片客户最看重的，性能和稳定性。

　　在意法半导体和 Norstel 进行业务整合之后，整个碳化硅的前景光明，这也是未来它们合作的方向。据相关工作人员表示，150mm 碳化硅裸片和外延片 200mm 晶圆是未来的重点研究领域，以应对日益增长的汽车和工业市场。

　　碳化硅(SiC)是近五年以来备受关注的第三代半导体，SiC 功率器件的研发从 1970 年代就开始了，到了 1980 年代，SiC 晶体质量和制造工艺获得了大幅改进，90 年代末，除了美国之外，欧洲和日本也开始投入资源进行研发。此后，行业开始加速发展。

　　到 2001 年英飞凌推出了第一款 SiC 器件 ------300V~600V(16A)的 SiC 肖特基二极管，接着科锐(Cree)在 2002 年推出了 600V~1200V(20A)的 SiC 肖特基二极管，主要用在开关电源控制和和电机控制中，随后 ST、罗姆、飞兆和东芝等都纷纷推出了相应的产品。而 SiC 晶体管和 SiC MOSFET 则分别在 2006 年和 2011 年才面世。

　　SiC 带来的工程挑战

　　我们都知道 SiC 的好处是具有更低的阻抗、更高的运行频率和更高的工作温度。比如 SiC 的开关频率一般为 10KHz~10MHz，且还在发展中;其理论耐温超过了 400℃，即使受目前封装材料所限，也能很容易做到 225℃。

　　当然，更高的耐高温有好处，比如无需水冷，可以把设备的尺寸做得更少。但它的这些特性其实也会带来一些其他的工程挑战。比如当 SiC 器件工作在 225℃时，其他周边器件该如何处置，要都用能耐这么高温的器件，那成本又是一个大问题。

　　SiC 功率器件随着技术的进步和市场接受度的提高，开始进入了快速成长期，这期间肯定会有不少新的进入者参与到这个市场当中，也会出现一些新的应用，希望这些新的进入者能够耐得住寂寞，能够给整个产业链赋能，共同将这个产业做大，做好。