O desenvolvimento pioneiro de um substrato de carbeto de silício (SiC) de 300 mm pela Resonac, empresa japonesa líder em materiais semicondutores, marca um ponto de virada na fabricação de circuitos integrados. Esta inovação tecnológica possui a capacidade de aumentar drasticamente a produção de chips, podendo quadruplicar o número de componentes fabricados em comparação com os padrões de substratos atualmente empregados.
A companhia processou com sucesso este substrato monocristalino de SiC de 300 milímetros, equivalente a 12 polegadas. Em termos práticos, tal dimensão permite a criação de até quatro vezes mais chips do que os substratos de 150 mm que são amplamente utilizados no mercado atual. A adoção em larga escala de substratos com diâmetro ampliado como este não só eleva a eficiência energética dos semicondutores de potência, mas também promete uma redução substancial nos custos associados à produção em massa.
Resonac Revoluciona: Substrato SiC 300mm Multiplica Chips
O conceito de substratos é fundamental para a indústria de semicondutores. Eles funcionam como placas cristalinas que formam a base essencial para a confecção dos wafers epitaxiais de carbeto de silício (SiC), que, por sua vez, são cruciais para as fabricantes de semicondutores de potência. A Resonac é um player dominante nesse segmento, fornecendo principalmente substratos de 150 mm para fabricantes de autopeças e para a indústria de dispositivos semicondutores, incluindo empresas como a Rohm, que possui sua própria linha de produção de wafers.
A posição da Resonac no mercado é notável, com a maior fatia global em vendas externas de substratos de SiC, superando a americana Wolfspeed. Essa liderança é fortalecida pela crescente demanda mundial por eficiência em energia, impulsionada pelo avanço dos centros de dados. Os wafers de SiC destacam-se nesse cenário por oferecerem uma superioridade significativa em termos de eficiência energética e uma menor perda de energia resultante do calor, características que os diferenciam dos wafers de silício tradicionais.
O Cenário de Mercado e a Demanda por SiC
As projeções de mercado reforçam o otimismo em relação ao SiC. A empresa de pesquisa Fuji Keizai estima que o mercado global de wafers de semicondutores de potência poderá triplicar de tamanho até 2035, em comparação com os níveis registrados em 2025. Dentro desse crescimento expressivo, os wafers de carbeto de silício são previstos para ocupar quase 70% desse mercado em expansão, sublinhando sua relevância crescente.
Aumentar o diâmetro dos wafers é um desafio persistente, mas crítico para a indústria. Embora wafers de silício de 300 mm sejam comuns e representem cerca de 70% do mercado em área, os substratos de SiC nesse mesmo tamanho ainda não alcançaram a comercialização em larga escala. Um dos maiores entraves é o processo de crescimento cristalino necessário para os wafers epitaxiais de SiC, que exige temperaturas que superam os 2 mil graus Celsius, tornando o material vulnerável a defeitos estruturais. Adicionalmente, os lingotes utilizados são excepcionalmente duros, demandando tecnologias de corte e polimento de ponta para garantir a uniformidade e o nivelamento desejados nos wafers.
A Trajetória e Expertise da Resonac em SiC
A Resonac foi estabelecida em janeiro de 2023, resultado da união estratégica entre a Showa Denko e a Showa Denko Materials, anteriormente conhecida como Hitachi Chemical. A jornada da Showa Denko no segmento de wafers epitaxiais de SiC teve início em 2009, expandindo gradualmente o diâmetro dos wafers, partindo de 76,2 mm (três polegadas).
Hiromasa Suo, representante da unidade de soluções para dispositivos da Resonac, ressalta a expertise acumulada: “Com o desenvolvimento e a produção em massa de substratos de SiC convencionais, consolidamos a experiência indispensável para o processamento de diâmetros maiores.” Ele acrescenta que isso inclui o manejo preciso da temperatura durante a recristalização e metodologias para conter a tensão, que pode provocar deformações ou fissuras nos substratos, demonstrando o domínio técnico da empresa.
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Panorama Global e Desafios de Comercialização
O avanço nos substratos de SiC de 300 mm é um campo de intensa competição global, com empresas americanas e chinesas também na vanguarda. A chinesa SICC anunciou, em novembro de 2024, o que classificou como o primeiro substrato de SiC desse tamanho na indústria. Pouco depois, em janeiro deste ano, a Wolfspeed, dos Estados Unidos, também obteve êxito na produção de um substrato monocristalino similar. Contudo, até o momento, nenhuma dessas empresas iniciou a comercialização em larga escala.
A complexidade e o custo envolvidos na transição são fatores-chave. Os fabricantes de semicondutores de potência teriam que realizar investimentos consideráveis em novos equipamentos. Para que os benefícios de custo sejam concretizados, seria essencial estabelecer um sistema de fornecimento robusto, capaz de entregar substratos em massa com baixíssimos níveis de defeitos de forma consistente. Segundo analistas da indústria, a demanda por soluções mais eficientes em energia está em constante crescimento, conforme reportado por fontes como a Reuters, um indicador claro da relevância desta inovação.
Estratégia e Desempenho Financeiro
Para o futuro próximo, a Resonac está focada em fortalecer a capacidade de produção de substratos de 200 mm, que estão gradualmente substituindo os produtos de 150 mm. A avaliação das perspectivas para substratos de 300 mm dependerá diretamente da demanda dos clientes. Hidehito Takahashi, CEO da Resonac, expressou cautela estratégica: “As posições dos participantes no mercado de 300 mm ainda não foram definidas. Se os clientes precisarem deles e pudermos antecipar uma vantagem de pioneirismo, consideraremos investir nisso.”
Do ponto de vista financeiro, o segmento de semicondutores e materiais eletrônicos representa a espinha dorsal do desempenho da Resonac. Entre janeiro e junho de 2026, esse setor gerou mais de 90% do lucro operacional principal da empresa, que totalizou 88,8 bilhões de ienes (equivalente a US$ 564 milhões). Os materiais utilizados nas etapas finais da fabricação de semicondutores, como encapsulamento e dissipação de calor, são os principais impulsionadores dos lucros da Resonac.
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Este avanço da Resonac não apenas solidifica sua liderança no mercado de substratos de SiC, mas também abre novos horizontes para a fabricação de semicondutores globalmente. Para compreender melhor as dinâmicas que impulsionam o setor tecnológico e financeiro, acesse outras publicações sobre economia global e tendências de mercado em nosso portal.
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