中国粉体网讯 SiC是目前最具潜力的第三代半导体，但因其生产难度大、良率低，生产过程中会形成大量废片，导致SiC普及率相对较低。而直接键合技术可以通过键合将SiC的良片与废片键合形成复合SiC衬底，显著提升SiC衬底片的可用率，解决行业中SiC的生产效率和成本的问题。
什么是键合技术？
键合技术主要通过物理和化学方法将两块已经镜面抛光的界面紧密的结合起来，并使接合界面达成一定程度的键合强度，是半导体制造过程中不可缺少的重要技术。
在半导体材料领域，以键合方式生产的SOI（绝缘体上硅）衬底已经得到广泛应用，此外，键合技术还被用于生产SiC复合衬底及POI衬底等材料，为第三代半导体及滤波器产品的降本增效提出了全新的技术解决方案。
SiC复合衬底
SiC产业链中，SiC衬底的制作难度大、操作过程不可控，这导致SiC衬底的成本较高，进而推高了SiC器件的成本。相比于传统Si衬底，SiC衬底晶格结构复杂、易产生错位、长晶过程难以观测控制，且SiC材料脆性较高，切割难度较大，进一步推高了衬底的生产难度。
传统的SiC衬底生产商多以长晶的方式生产SiC衬底，但基于以上难点，SiC衬底生产时的长晶难度大、良率低。由于以长晶的方式生产合格的单晶SiC衬底的良率低，生产过程中会形成大量多晶SiC废料片，当前这些SiC废料除了用作莫桑钻和测试片以外，没有其他回收或销售路径。
而复合SiC衬底借由室温键合技术将合格的单晶SiC衬底与多晶SiC废料片键合，可以充分利用生产过程中的废料，降低SiC衬底的生产成本、提高SiC衬底的综合生产效率。
经验证，SiC复合衬底在后续长晶阶段所长出的SiC晶体性能与合格的单晶SiC衬底片长出的晶体一致。从成本的角度来看，复合SiC衬底的材料成本相较于单晶SiC衬底片可以下降2/3以上，如果考虑过程中的生产加工费用，复合SiC衬底的综合成本相较于一片单晶SiC衬底片下降幅度也可达50%以上。
在复合SiC衬底的市场应用方面，截至2022年底，复合SiC衬底鉴于其仍然属于全新技术。在国内市场，青禾晶元是表面活化室温键合技术的创新领军企业，目前已经成功将该技术应用于SiC复合衬底以及POI衬底，尤其在SiC衬底领域，已与国内知名科研院所及半导体企业完成产品验证并签署订单，公司SiC早期产线已经搭建完成并在筹划扩产相关事宜。
青禾晶元掌握的多项自主可控的核心技术，是其在半导体异质集成领域保持领先地位的关键。依靠这些核心技术，青禾晶元构建了“高端装备研发制造+精密键合工艺代工”双轮驱动的业务模式，为全球半导体产业链提供全方位的解决方案。
目前青禾晶元自主研发了一系列技术领先的晶圆及芯片键合设备，这些设备凭借其卓越的对准精度（可达百纳米级）和广泛的材料兼容性，赢得了市场的广泛认可。除高端键合装备外，青禾晶元提供了专业化键合工艺代工，在天津和山西建立了现代化的键合代工量产线，可稳定量产包括SiC-SiC、LTOI、LNOI、SiCOI、SOI、Si-SiC等多种关键键合衬底，并持续优化工艺，提升良率，满足客户日益增长的需求。
2025年8月21日，中国粉体网将在苏州举办第三代半导体SiC晶体生长及晶圆加工技术研讨会。届时，来自青禾晶元半导体科技(集团)有限责任公司联合创始人&副总经理刘福超将带来《超低阻碳化硅键合集成技术应用与产业化》的报告。
来源：半导体行业观察、JIC投资观察
（中国粉体网编辑整理/空青）
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