劍指8英寸碳化硅！兩大廠(chǎng)官宣合作

9月24日，Resonac（原昭和電工）在官網(wǎng)宣布，其與Soitec簽署了一項合作協(xié)議，雙方將共同開(kāi)發(fā)用于功率半導體的8英寸碳化硅鍵合襯底。

在這次共同開(kāi)發(fā)中，Resonac將向Soitec提供碳化硅單晶，Soitec將使用這些單晶制造碳化硅鍵合襯底。

鍵合技術(shù)加速碳化硅8英寸轉型

據悉，Soitec擁有一種獨有的SmartSiC?技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)處理高質(zhì)量的碳化硅單晶襯底，將處理后的表面鍵合到多晶碳化硅晶圓作為支撐襯底，然后將單晶襯底分割成薄膜，從而從一個(gè)碳化硅單晶襯底生產(chǎn)出多個(gè)高質(zhì)量的碳化硅晶圓，由此顯著(zhù)提高了生產(chǎn)效率。

其中單晶碳化硅襯底成本較高，多晶碳化硅晶圓成本較低，根據此前Soitec公司數據，碳化硅鍵合襯底的材料成本相較于單晶碳化硅襯底片可以下降2/3以上，如果考慮過(guò)程中的生產(chǎn)加工費用，碳化硅鍵合襯底的綜合成本相較于一片單晶碳化硅襯底片下降幅度也可達50%以上。

對比6英寸碳化硅晶圓，8英寸碳化硅晶圓可用面積幾乎增加一倍，芯片產(chǎn)出可增加80-90％，碳化硅晶圓升級到8英寸將會(huì )給汽車(chē)和工業(yè)客戶(hù)帶來(lái)重大收益，因此，碳化硅晶圓走向8英寸是業(yè)界公認的發(fā)展趨勢。

但8英寸碳化硅晶圓在長(cháng)晶方面受限于生長(cháng)良率低、周期長(cháng)等瓶頸導致成本難以有效降低，而碳化硅鍵合襯底技術(shù)可以將高、低質(zhì)量碳化硅襯底進(jìn)行鍵合集成，有效利用低質(zhì)量長(cháng)晶襯底，與長(cháng)晶技術(shù)一同推進(jìn)碳化硅材料成本的降低。

目前，國內半導體材料廠(chǎng)商青禾晶元在8英寸碳化硅鍵合襯底技術(shù)方面已取得了一定進(jìn)展。今年4月11日，青禾晶元官方宣布，在國內率先成功制備了8英寸碳化硅鍵合襯底。

Resonac與Soitec本次合作圍繞8英寸碳化硅鍵合襯底制備進(jìn)行突破，有望通過(guò)降低8英寸碳化硅襯底生產(chǎn)成本，為產(chǎn)業(yè)界客戶(hù)提供更具競爭力的價(jià)格。

Resonac/Soitec發(fā)力8英寸碳化硅

在攜手研發(fā)8英寸碳化硅鍵合襯底的同時(shí)，Resonac和Soitec兩大廠(chǎng)商正在持續加碼8英寸碳化硅布局。
早在2022年，Soitec就曾與意法半導體達成合作，以驗證8英寸碳化硅鍵合襯底，并表示有望在中期實(shí)現量產(chǎn)。

2023年10月，Soitec位于法國伯寧總部的Bernin 4新工廠(chǎng)正式落成，致力于制造6英寸和8英寸的SmartSiC晶圓。初期，Bernin 4新工廠(chǎng)主要生產(chǎn)6英寸碳化硅晶圓，計劃從2024年開(kāi)始遷移到8英寸晶圓。

Resonac則在外延領(lǐng)域進(jìn)展較快，據日媒此前報道，Resonac的8英寸碳化硅外延片品質(zhì)已經(jīng)達到了6英寸產(chǎn)品的同等水平。目前，其正在通過(guò)提高生產(chǎn)效率來(lái)降低成本，樣品評估已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化的最后階段，預計一旦成本優(yōu)勢超過(guò)6英寸產(chǎn)品，Resonac就會(huì )開(kāi)始轉型生產(chǎn)8英寸產(chǎn)品。

與此同時(shí)，Resonac子公司Resonac Corporation已開(kāi)始在日本山形縣東根市的山形工廠(chǎng)建造碳化硅晶圓（襯底及外延）新生產(chǎn)大樓，奠基儀式已于9月12日舉行。該新工廠(chǎng)預計將于2025年第三季度完工?；诖藬U產(chǎn)項目，Resonac將在2025年開(kāi)始量產(chǎn)8英寸碳化硅襯底。

在雙方多年的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)能布局基礎上，Resonac與Soitec此次合作有望加速8英寸碳化硅襯底量產(chǎn)進(jìn)程，進(jìn)而推動(dòng)碳化硅在新能源汽車(chē)、光儲充等下游應用領(lǐng)域的進(jìn)一步滲透。

目前，國內外碳化硅廠(chǎng)商8英寸布局正在如火如荼的進(jìn)行中，各大企業(yè)在產(chǎn)能擴充、技術(shù)研發(fā)等方面頻頻傳出最新進(jìn)展，其中，產(chǎn)能建設能夠讓相關(guān)企業(yè)擁有8英寸碳化硅市場(chǎng)應用“入場(chǎng)券”，而技術(shù)突破帶來(lái)的品質(zhì)提升與降本增效，則是企業(yè)8英寸轉型成功的必由之路。

未來(lái)，碳化硅產(chǎn)業(yè)有望誕生更多類(lèi)似SmartSiC的創(chuàng )新技術(shù)，也將有更多基于先進(jìn)技術(shù)的攜手合作案例。