Resonac ir veiksmīgi apstrādājis 300 mm, jeb 12 collu, diametra monokristālu SiC substrātu. Pašreiz pieņemtais substrāta izmērs ir 150 mm. Plaša 300 mm substrātu pieņemšana varētu atbalstīt energoefektīvākus jaudas pusvadītājus un būtiski samazināt masveida ražošanas izmaksas. Uzturēt vienmērīgu substrāta biezumu tādā lielā diametrā joprojām ir izaicinājums.
Substrāti ir plānas kristaliskas šķēles, kas kalpo kā pamats SiC epitaksālās plāksnītes ražošanai, ko izmanto jaudas pusvadītāju ražotāji. Resonac šobrīd koncentrējas uz 150 mm substrātiem, piegādājot automobiļu komponentu uzņēmumiem un pusvadītāju ierīču ražotājiem, tostarp Rohm, kas ražo savas plāksnītes. Pamatojoties uz ārējām pārdošanas apjomiem, Resonac ieņem lielāko daļu pasaules tirgū, pārspējot ASV bāzēto Wolfspeed.
Pieaugošā globālā pieprasījuma pēc datu centriem pievērš arvien lielāku uzmanību SiC plāksnēm. Salīdzinot ar tradicionālajām silīcija plāksnēm, SiC piedāvā lielāku jaudas efektivitāti un var samazināt enerģijas zudumus, kas saistīti ar siltuma ražošanu. Pētniecības firma Fuji Keizai prognozē, ka globālais tirgus jaudas pusvadītāju plāksnēm līdz 2035. gadam paplašināsies aptuveni trīs reizes salīdzinājumā ar 2025. gada apjomu, pie šīm SiC plāksnēm veidojot nedaudz mazāk par 70% no tirgus.
Lielāka plāksnīšu diametra palielināšana joprojām ir liels nozaru izaicinājums. Pēc virsmas laukuma 300 mm plāksnes jau veido 70% no silīcija plāksnīšu tirgus un ir kļuvušas par standarta formātu pusvadītāju ražošanā. SiC substrāti ar tādu pašu diametru vēl nav sasnieguši komerciālu ražošanu.
Viens no iemesliem ir tas, ka kristālu augšanas process, kas nepieciešams SiC epitaksālo plāksnīšu ražošanai, prasa temperatūras virs 2000 grādiem pēc Celsija, padarot materiālu uzņēmīgu pret defektiem. SiC ieži, kas tiek izmantoti epitaksālo plāksnīšu ražošanā, arī ir ārkārtīgi cieti, prasot progresīvus procesus, lai tos sagrieztu un pulētu līdz plakanām substrātām ar vienmērīgu biezumu.
Resonac tika izveidots 2023. gada janvārī, apvienojoties Showa Denko un Showa Denko Materials, agrāk Hitachi Chemical. Showa Denko ierakstījās SiC epitaksālo plāksnīšu tirgū 2009. gadā un pakāpeniski palielināja plāksnīšu diametrus no 76,2 mm, jeb 3 collām, līdz lielākiem izmēriem.
Hiromasa Suo, kurš uzrauga pusvadītāju materiālu tehnoloģiju attīstību Resonac ierīču risinājumu nodaļā, sacīja, ka uzņēmums ir uzkrājis pieredzi lielāku substrātu apstrādē, attīstot un masveidā ražojot tradicionālos SiC substrātus. Šī pieredze ietver precīzu temperatūras kontroli recrystallizācijas laikā un tehniku, lai samazinātu spriedzi, kas varētu izraisīt substrātu sagrozi vai plaisāšanu.
ASV un Ķīnas uzņēmumi pašlaik vada 300 mm SiC substrātu attīstību. SICC paziņoja 2024. gada novembrī, ka tas ir izstrādājis nozares pirmo 300 mm SiC substrātu, bet Wolfspeed veiksmīgi ražoja monokristālu substrātu šā gada janvārī.
Neviens uzņēmums vēl nav uzsācis pilna apjoma komercializāciju. Jaudas pusvadītāju ražotājiem būtu jāiegulda ievērojami līdzekļi ražošanas iekārtās. Iegūt jēgpilnu izmaksu priekšrocību arī prasītu piegādes sistēmu, kas spēj konsekventi ražot zema defekta substrātus lielos apjomos.
Pagājušajā Resonac plāno prioritizēt savas jaudas paplašināšanu 200 mm substrātiem. Kamēr 200 mm produkti pakāpeniski aizvieto 150 mm produktus, uzņēmums novērtēs 300 mm substrātu tirgus potenciālu, pamatojoties uz klientu pieprasījumu.
Resonac izpilddirektors Hidehito Takahashi sacīja, ka 300 mm tirgus konkurences vide vēl nav izveidota. Uzņēmums apsvērs ieguldījumu, ja klientu pieprasījums materializēsies un tas saskatīs iespēju iegūt pirmā kustētāja priekšrocības.
No 2026. gada janvāra līdz jūnijam pusvadītāju un elektronisko materiālu bizness nodrošināja vairāk nekā 90% no Resonac pamatdarbības ienākumiem. Uzņēmums iekasēja pamatdarbības ienākumus 88,8 miljardu jenu, aptuveni 564 miljonu ASV dolāru, par šo periodu. Resonac galvenie peļņas avoti pašlaik ietver materiālus, ko izmanto pusvadītāju ražošanas beigās, piemēram, iepakošanas un siltuma vadības materiālus.
Japāņu analītiķi teica, ka Resonac varētu sasniegt būtiskus sinerģijas efektus, paplašinot savu klātbūtni augstākās tīrības gāzēs un progresīvās pulēšanas materiālos, kas tiek izmantoti priekšējās ķēdes ražošanā, vienlaikus attīstot ekspertīzi vafeļu ražošanā, kas ir sākumposms priekšējās apstrādes procesā. Plašāks ražošanas procesu segums ļautu uzņēmumam palīdzēt klientiem risināt tehniskās problēmas.
Japāņu pusvadītāju industrijas pārstāvis arī izteica optimismu. Viņš teica, ka Japāna ir atpalikusi no ārzemju konkurentiem, jo tās pusvadītāju industrijai trūka koordinētas attīstības stratēģijas, taču 300 mm SiC substrāti varētu kļūt par izšķirošu tehnoloģiju valsts industriālajā atgriešanā.