9月24日，Resonac（原昭和电工）在官网宣布，其与Soitec签署了一项合作协议，双方将共同开发用于功率半导体的8英寸碳化硅键合衬底。
source：Resonac
在这次共同开发中，Resonac将向Soitec提供碳化硅单晶，Soitec将使用这些单晶制造碳化硅键合衬底。
键合技术加速碳化硅8英寸转型
据悉，Soitec拥有一种独有的SmartSiC™技术，该技术通过处理高质量的碳化硅单晶衬底，将处理后的表面键合到多晶碳化硅晶圆作为支撑衬底，然后将单晶衬底分割成薄膜，从而从一个碳化硅单晶衬底生产出多个高质量的碳化硅晶圆，由此显著提高了生产效率。
其中单晶碳化硅衬底成本较高，多晶碳化硅晶圆成本较低，根据此前Soitec公司数据，碳化硅键合衬底的材料成本相较于单晶碳化硅衬底片可以下降2/3以上，如果考虑过程中的生产加工费用，碳化硅键合衬底的综合成本相较于一片单晶碳化硅衬底片下降幅度也可达50%以上。
对比6英寸碳化硅晶圆，8英寸碳化硅晶圆可用面积几乎增加一倍，芯片产出可增加80-90％，碳化硅晶圆升级到8英寸将会给汽车和工业客户带来重大收益，因此，碳化硅晶圆走向8英寸是业界公认的发展趋势。
但8英寸碳化硅晶圆在长晶方面受限于生长良率低、周期长等瓶颈导致成本难以有效降低，而碳化硅键合衬底技术可以将高、低质量碳化硅衬底进行键合集成，有效利用低质量长晶衬底，与长晶技术一同推进碳化硅材料成本的降低。
目前，国内半导体材料厂商青禾晶元在8英寸碳化硅键合衬底技术方面已取得了一定进展。今年4月11日，青禾晶元官方宣布，在国内率先成功制备了8英寸碳化硅键合衬底。
Resonac与Soitec本次合作围绕8英寸碳化硅键合衬底制备进行突破，有望通过降低8英寸碳化硅衬底生产成本，为产业界客户提供更具竞争力的价格。
Resonac/Soitec发力8英寸碳化硅
在携手研发8英寸碳化硅键合衬底的同时，Resonac和Soitec两大厂商正在持续加码8英寸碳化硅布局。
早在2022年，Soitec就曾与意法半导体达成合作，以验证8英寸碳化硅键合衬底，并表示有望在中期实现量产。
2023年10月，Soitec位于法国伯宁总部的Bernin 4新工厂正式落成，致力于制造6英寸和8英寸的SmartSiC晶圆。初期，Bernin 4新工厂主要生产6英寸碳化硅晶圆，计划从2024年开始迁移到8英寸晶圆。
Resonac则在外延领域进展较快，据日媒此前报道，Resonac的8英寸碳化硅外延片品质已经达到了6英寸产品的同等水平。目前，其正在通过提高生产效率来降低成本，样品评估已经进入商业化的最后阶段，预计一旦成本优势超过6英寸产品，Resonac就会开始转型生产8英寸产品。
与此同时，Resonac子公司Resonac Corporation已开始在日本山形县东根市的山形工厂建造碳化硅晶圆（衬底及外延）新生产大楼，奠基仪式已于9月12日举行。该新工厂预计将于2025年第三季度完工。基于此扩产项目，Resonac将在2025年开始量产8英寸碳化硅衬底。
在双方多年的技术研发与产能布局基础上，Resonac与Soitec此次合作有望加速8英寸碳化硅衬底量产进程，进而推动碳化硅在新能源汽车、光储充等下游应用领域的进一步渗透。
目前，国内外碳化硅厂商8英寸布局正在如火如荼的进行中，各大企业在产能扩充、技术研发等方面频频传出最新进展，其中，产能建设能够让相关企业拥有8英寸碳化硅市场应用“入场券”，而技术突破带来的品质提升与降本增效，则是企业8英寸转型成功的必由之路。
未来，碳化硅产业有望诞生更多类似SmartSiC的创新技术，也将有更多基于先进技术的携手合作案例。（文：集邦化合物半导体Zac）
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