SiC是目前最具潛力的第三代半導(dǎo)體，但因其生產(chǎn)難度大、良率低，生產(chǎn)過程中會形成大量廢片，導(dǎo)致SiC普及率相對較低。而直接鍵合技術(shù)可以通過鍵合將SiC的良片與廢片鍵合形成復(fù)合SiC襯底，顯著提升SiC襯底片的可用率，解決行業(yè)中SiC的生產(chǎn)效率和成本的問題。

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什么是鍵合技術(shù)？

鍵合技術(shù)主要通過物理和化學(xué)方法將兩塊已經(jīng)鏡面拋光的界面緊密的結(jié)合起來，并使接合界面達(dá)成一定程度的鍵合強(qiáng)度，是半導(dǎo)體制造過程中不可缺少的重要技術(shù)。

在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，以鍵合方式生產(chǎn)的SOI（絕緣體上硅）襯底已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，此外，鍵合技術(shù)還被用于生產(chǎn)SiC復(fù)合襯底及POI襯底等材料，為第三代半導(dǎo)體及濾波器產(chǎn)品的降本增效提出了全新的技術(shù)解決方案。

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SiC復(fù)合襯底

SiC產(chǎn)業(yè)鏈中，SiC襯底的制作難度大、操作過程不可控，這導(dǎo)致SiC襯底的成本較高，進(jìn)而推高了SiC器件的成本。相比于傳統(tǒng)Si襯底，SiC襯底晶格結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易產(chǎn)生錯位、長晶過程難以觀測控制，且SiC材料脆性較高，切割難度較大，進(jìn)一步推高了襯底的生產(chǎn)難度。

傳統(tǒng)的SiC襯底生產(chǎn)商多以長晶的方式生產(chǎn)SiC襯底，但基于以上難點(diǎn)，SiC襯底生產(chǎn)時的長晶難度大、良率低。由于以長晶的方式生產(chǎn)合格的單晶SiC襯底的良率低，生產(chǎn)過程中會形成大量多晶SiC廢料片，當(dāng)前這些SiC廢料除了用作莫桑鉆和測試片以外，沒有其他回收或銷售路徑。

而復(fù)合SiC襯底借由室溫鍵合技術(shù)將合格的單晶SiC襯底與多晶SiC廢料片鍵合，可以充分利用生產(chǎn)過程中的廢料，降低SiC襯底的生產(chǎn)成本、提高SiC襯底的綜合生產(chǎn)效率。

經(jīng)驗(yàn)證，SiC復(fù)合襯底在后續(xù)長晶階段所長出的SiC晶體性能與合格的單晶SiC襯底片長出的晶體一致。從成本的角度來看，復(fù)合SiC襯底的材料成本相較于單晶SiC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，復(fù)合SiC襯底的綜合成本相較于一片單晶SiC襯底片下降幅度也可達(dá)50%以上。

在復(fù)合SiC襯底的市場應(yīng)用方面，截至2022年底，復(fù)合SiC襯底鑒于其仍然屬于全新技術(shù)。在國內(nèi)市場，青禾晶元是表面活化室溫鍵合技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)軍企業(yè)，目前已經(jīng)成功將該技術(shù)應(yīng)用于SiC復(fù)合襯底以及POI襯底，尤其在SiC襯底領(lǐng)域，已與國內(nèi)知名科研院所及半導(dǎo)體企業(yè)完成產(chǎn)品驗(yàn)證并簽署訂單，公司SiC早期產(chǎn)線已經(jīng)搭建完成并在籌劃擴(kuò)產(chǎn)相關(guān)事宜。

青禾晶元掌握的多項(xiàng)自主可控的核心技術(shù)，是其在半導(dǎo)體異質(zhì)集成領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位的關(guān)鍵。依靠這些核心技術(shù)，青禾晶元構(gòu)建了“高端裝備研發(fā)制造+精密鍵合工藝代工”雙輪驅(qū)動的業(yè)務(wù)模式，為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提供全方位的解決方案。

目前青禾晶元自主研發(fā)了一系列技術(shù)領(lǐng)先的晶圓及芯片鍵合設(shè)備，這些設(shè)備憑借其卓越的對準(zhǔn)精度（可達(dá)百納米級）和廣泛的材料兼容性，贏得了市場的廣泛認(rèn)可。除高端鍵合裝備外，青禾晶元提供了專業(yè)化鍵合工藝代工，在天津和山西建立了現(xiàn)代化的鍵合代工量產(chǎn)線，可穩(wěn)定量產(chǎn)包括SiC-SiC、LTOI、LNOI、SiCOI、SOI、Si-SiC等多種關(guān)鍵鍵合襯底，并持續(xù)優(yōu)化工藝，提升良率，滿足客戶日益增長的需求。

2025年8月21日，中國粉體網(wǎng)將在蘇州舉辦第三代半導(dǎo)體SiC晶體生長及晶圓加工技術(shù)研討會。屆時，來自青禾晶元半導(dǎo)體科技(集團(tuán))有限責(zé)任公司聯(lián)合創(chuàng)始人&副總經(jīng)理劉福超將帶來《超低阻碳化硅鍵合集成技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化》的報(bào)告。

來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察、JIC投資觀察

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