source：Resonac

在這次共同開發(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(zhuǎn)型

據(jù)悉，Soitec擁有一種獨(dú)有的SmartSiC技術(shù)，該技術(shù)通過處理高質(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(jù)此前Soitec公司數(shù)據(jù)，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，如果考慮過程中的生產(chǎn)加工費(fèi)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(dá)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英寸將會給汽車和工業(yè)客戶帶來重大收益，因此，碳化硅晶圓走向8英寸是業(yè)界公認(rèn)的發(fā)展趨勢。

但8英寸碳化硅晶圓在長晶方面受限于生長良率低、周期長等瓶頸導(dǎo)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)量長晶襯底，與長晶技術(shù)一同推進(jìn)碳化硅材料成本的降低。

目前，國內(nèi)半導(dǎo)體材料廠商青禾晶元在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(nèi)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，有望通過降低8英寸碳化硅襯底生產(chǎn)成本，為產(chǎn)業(yè)界客戶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兩大廠商正在持續(xù)加碼8英寸碳化硅布局。

早在2022年，Soitec就曾與意法半導(dǎo)體達(dá)成合作，以驗(yàn)證8英寸碳化硅鍵合襯底，并表示有望在中期實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

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

Resonac則在外延領(lǐng)域進(jìn)展較快，據(jù)日媒此前報(bào)道，Resonac的8英寸碳化硅外延片品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了6英寸產(chǎn)品的同等水平。目前，其正在通過提高生產(chǎn)效率來降低成本，樣品評估已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化的最后階段，預(yù)計(jì)一旦成本優(yōu)勢超過6英寸產(chǎn)品，Resonac就會開始轉(zhuǎn)型生產(chǎn)8英寸產(chǎn)品。

與此同時(shí)，Resonac子公司Resonac Corporation已開始在日本山形縣東根市的山形工廠建造碳化硅晶圓（襯底及外延）新生產(chǎn)大樓，奠基儀式已于9月12日舉行。該新工廠預(yù)計(jì)將于2025年第三季度完工?；诖藬U(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目，Resonac將在2025年開始量產(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(chǔ)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)而推動碳化硅在新能源汽車、光儲充等下游應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步滲透。

目前，國內(nèi)外碳化硅廠商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(kuò)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(shè)能夠讓相關(guān)企業(yè)擁有8英寸碳化硅市場應(yīng)用“入場券”，而技術(shù)突破帶來的品質(zhì)提升與降本增效，則是企業(yè)8英寸轉(zhuǎn)型成功的必由之路。

未來，碳化硅產(chǎn)業(yè)有望誕生更多類似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。（文：集邦化合物半導(dǎo)體Zac）

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source：Soitec

這項(xiàng)技術(shù)能夠滿足用于大型數(shù)據(jù)中心和AI的光子學(xué)，用于6G移動通信的射頻前端和集成天線，以及亞太赫茲雷達(dá)傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用。

據(jù)悉，磷化銦（InP）器件能夠在接近或超過1太赫茲（THz）的頻率下運(yùn)行，與硅基器件相比，提供了更快的速度和更高的能效。

Soitec主導(dǎo)的歐洲研究和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟Move2THz由27個(gè)成員組成，旨在保障歐洲InP半導(dǎo)體的穩(wěn)健供應(yīng)和制造生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展，并解決相關(guān)產(chǎn)品更廣泛應(yīng)用的障礙，包括InP基先進(jìn)襯底的成本和可用性。該項(xiàng)目為期三年，已經(jīng)獲得了歐盟的資金支持，以及來自法國、瑞士、德國、瑞典、荷蘭和比利時(shí)政府的補(bǔ)充投資。

Soitec秘書長艾曼紐埃爾·貝利（Emmanuelle Bely）表示：“這個(gè)項(xiàng)目標(biāo)志著在整合越來越強(qiáng)大、能效更高的半導(dǎo)體技術(shù)方面的一個(gè)重要里程碑。我們正在一起為基于磷化銦的創(chuàng)新鋪平道路，這將改變6G通信、光子學(xué)和人工智能等關(guān)鍵領(lǐng)域?！?/p>

公開資料顯示，Soitec于1992年成立于法國，主營半導(dǎo)體硅晶圓制造及銷售業(yè)務(wù)，是全球最大的優(yōu)化半導(dǎo)體硅片襯底供應(yīng)商。而硅片經(jīng)過冶煉、鑄造及切割之后，Soitec使用其獨(dú)有的切割技術(shù)，在兩層氧化硅之間插入絕緣層形成絕緣硅（SOI）晶圓，從而制造成射頻前端芯片、功率器件、汽車芯片、傳感芯片等產(chǎn)品。

目前，除了光子學(xué)，Soitec的業(yè)務(wù)布局還包括RF-GaN、SmartSiC、Power-GaN等化合物半導(dǎo)體材料，其在法國伯寧的新工廠已于2023年10月落成，該工廠投資額為3.8億歐元（約30億人民幣），占地面積2500平方米，2028年全部達(dá)成后可年產(chǎn)50萬片，其中80%為SmartSiC晶圓。

此外，Soitec布局了Smart Cut、Smart Stacking等技術(shù)，其中，Smart Cut技術(shù)能夠精準(zhǔn)切割碳化硅晶圓，提高碳化硅晶圓的良率和性能，并顯著增加產(chǎn)量。（集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理）

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此前2022年3月消息，Soitec宣布在法國伯寧總部建設(shè)Bernin 4新工廠，致力于制造6英寸和8英寸的 SmartSiC晶圓。同年3月該工廠舉行了奠基儀式。

根據(jù)法國媒體的報(bào)道，該工廠投資額為3.8億歐元（約30億人民幣），其中30%由法國和歐洲援助承擔(dān)。根據(jù)公告，該工廠占地面積2500平方米，2028年全部達(dá)成后可年產(chǎn)50萬片，其中80%專用于SmartSiC晶圓，20%生產(chǎn)300mm SOI晶圓。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

該公司表示，新工廠將專門生產(chǎn)電動汽車所需要的SmartSiC襯底，Soitec開發(fā)的SmartCut技術(shù)可使SiC器件電氣性能提高了15%-20%，襯底的消耗量減少了十分之一。

具體而言，通過SmartSiC?技術(shù)的應(yīng)用，每個(gè)SiC襯底可以使用10次。因此，SmartSiC?使電動汽車的續(xù)航里程超過500公里，而使用硅基IGBT的汽車平均續(xù)航里程為350公里，同時(shí)與單晶SiC襯底相比，晶圓制造過程中的二氧化碳排放量減少了70%。

Soitec 首席執(zhí)行官Pierre Barnabé 表示：“我們比以往任何時(shí)候都更愿意將SmartSiC技術(shù)建立為下一代電動汽車半導(dǎo)體材料的新標(biāo)準(zhǔn)。該工廠將使我們能夠滿足對碳化硅不斷增長的需求，并到2030年實(shí)現(xiàn)30%的市場份額，同時(shí)幫助提高電動汽車的效率和降低價(jià)格?！?/p>

現(xiàn)階段，Bernin 4新工廠主要生產(chǎn)6英寸SiC晶圓，計(jì)劃從2024年開始遷移到8英寸晶圓。新工廠的第一個(gè)測試樣品和資格認(rèn)證將在2個(gè)月內(nèi)開始發(fā)貨，計(jì)劃于2024年春末開始大批量交付。
（文：全球半導(dǎo)體觀察）

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