半导体材料制造商 Resonac Holdings 成为日本第一家开发出 300 毫米碳化硅 (SiC) 衬底的公司，该产品与现有衬底相比，可生产四倍的集成电路。
Resonac公司成功加工出300毫米（12英寸）单晶碳化硅衬底，其芯片产量是目前广泛使用的150毫米主流衬底的四倍。如果这种大尺寸衬底成为主流，将有望提高功率半导体的能效，并显著降低大规模生产成本。
“要保持这种尺寸的均匀厚度并不容易，”一位中国半导体设备制造商的代表周一在参观了在横滨举行的国际碳化硅大会 (ICSCRM 2026) 上 Resonac 的展位后表示。
衬底是半导体生产的基础晶体板。它们是功率半导体制造商生产碳化硅外延晶圆的核心部件。Resonac 主要生产 150 毫米衬底，并将其供应给汽车零部件制造商以及像 Rohm 这样自行生产晶圆的半导体器件制造商。Resonac 的外部销售额位居全球第一，超过了总部位于美国的 Wolfspeed。
全球数据中心需求的不断增长推高了市场对碳化硅（SiC）晶圆的期望。与传统硅晶圆相比，碳化硅晶圆具有更高的功率效率和更低的散热损耗。据市场研究公司富士经济预测，到2035年，全球功率半导体晶圆市场规模预计将比2025年增长近三倍，其中碳化硅晶圆将占据近70%的市场份额。
挑战在于如何增大晶圆直径。虽然300毫米晶圆按面积计算占硅晶圆市场70%的份额，并且是半导体制造的主流尺寸，但这种尺寸的碳化硅衬底尚未实现商业化。
原因之一是，在碳化硅外延晶片生产过程中，晶体生长温度会超过2000摄氏度，这使得材料容易产生缺陷。此外，用于制造外延晶片的锭块也极其坚硬，需要先进的技术才能对其进行切割和抛光，使其平整均匀。
Resonac公司于2023年1月由昭和电工和昭和电工材料（原日立化成）合并而成。昭和电工于2009年进入SiC外延晶片市场，并逐步将晶片直径从76.2毫米（3英寸）增大。
“通过传统SiC衬底的开发和大规模生产，我们积累了更大直径衬底的加工技术，”Resonac公司器件解决方案部门的Hiromasa Suo说道，该部门负责开发半导体材料技术。“这包括重结晶过程中的精确温度控制以及抑制应力（可能导致衬底翘曲或开裂）的技术。”
美国和中国企业在300毫米碳化硅衬底的研发方面处于领先地位。中国碳化硅半导体有限公司（SICC）于2024年11月研发出业内首款该尺寸的碳化硅衬底，而沃尔夫斯皮德公司（Wolfspeed）则于今年1月成功生产出单晶衬底。
但目前还没有公司开始全面商业化。功率半导体制造商需要对设备进行大量投资，而要实现成本优势，则需要一个能够持续大规模生产缺陷率低的基板的供应系统。
目前，Resonac 计划加强 200 毫米基板的产能，逐步取代 150 毫米产品，同时根据客户需求评估 300 毫米基板的前景。
Resonac公司首席执行官高桥秀仁表示：“300毫米镜头市场的各厂商地位尚未确定。如果客户有需求，且我们能够获得先发优势，我们会考虑投资该领域。”
2026年1月至6月期间，半导体和电子材料业务占Resonac核心营业利润888亿日元（5.64亿美元）的90%以上。该公司的主要盈利驱动因素是半导体制造后端阶段使用的材料，包括封装材料和散热材料。
一位日本分析师表示，如果 Resonac 不仅能在用于前端电路形成的高纯度气体和高性能抛光材料领域扩大市场份额，还能在前端工艺的晶圆制造技术领域扩大市场份额，“这将产生显著的连锁反应，因为该公司能够解决客户在各种工艺中遇到的技术难题”。
一位业内人士表示乐观，他说：“由于半导体领域缺乏系统化，日本已经落后于海外竞争对手，但 300 毫米 SiC 衬底可能成为日本重振雄风的决定性技术。”
（来源：编译自日经）
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