SmartSiC™ 是 Soitec 的一项专有技术，基于该公司的 SmartCut™ 工艺，该工艺将高质量单晶 (mono-SiC)“供体”晶片的薄层分离出来，并粘合到低电阻率多晶 (poly-SiC)“处理”晶片上。由此产生的基板可提高设备性能和制造产量。该工艺允许多次重复使用单个供体晶片，从而显著降低成本和相关的二氧化碳排放 量。
在这个快速增长的市场中，Soitec 正在其位于法国格勒诺布尔附近的贝尔南新工厂加大 SmartSiC™ 衬底的产量。X-FAB 正在卢伯克工厂提高 SiC 器件的生产能力。使用 SmartSiC™ 基板使 X-FAB 的客户能够设计更小的器件，从而通过增加每个晶圆的芯片数量来提高效率。
再来深入了解一下SmartSiC技术：
Soitec 起源于绝缘体上硅 (SOI) 行业。SOI 衬底广泛应用于整个电子行业，包括通信、传感器、射频和电源 IC。如图 1 所示，SOI 衬底包含一个薄硅器件层（厚度从几十纳米到几微米）、一个提供机械支撑的厚硅衬底，以及将两者隔开的绝缘体二氧化硅“埋氧层”。
在薄顶层制造的器件受益于传统块状衬底无法实现的隔离通孔优化技术。在电力电子领域，这些优势包括能够隔离和集成近距离的低压和高压器件，同时氧化物可防止从 pn 结向下泄漏，使横向功率器件能够在 200°C 以上的温度下有效运行。
鉴于 SmartSiC 工艺与原始 Smart Cut(TM) 工艺的相似性，值得简要了解一下图 1 所示的 SOI 制造工艺。该工艺最初于1997 年在此描述，从两个传统的 Si 衬底开始，一个是基底或“处理”衬底，另一个是“施主”衬底，它将为最终的 SOI 堆栈提供薄器件层。
首先，对施主衬底进行氧化，在其表面形成埋层氧化物。然后将氢注入施主衬底的同一表面，氢原子停留在氧化物下方的浅距离处，相当于器件层厚度。然后清洁并翻转施主晶片，使其氧化和氢注入表面可以与基底衬底接触。室温亲水晶片键合工艺暂时将两个晶片融合在一起，然后退火导致注入的氢膨胀，分裂施主衬底，使器件层和埋层氧化物保留在处理衬底上。
高温退火使键合永久化后，CMP 抛光完成 SOI 晶圆。剩余的供体晶圆表面经 CMP 抛光平滑后，可用于下一个 SOI 晶圆。
图 1：Soitec 用于生产 SOI 衬底的 Smart Cut(TM) 工艺。来源：Soitec
在生产 SOI 衬底二十多年后，Soitec于 2019 年宣布将把其 Smart Cut(TM) 工艺应用于 SiC，以生产“工程衬底”，以解决“与碳化硅衬底的供应、产量和成本相关的挑战”。Soitec 的 SmartSiC 工艺细节于 2021 年曝光，2022 年，Soitec 和意法半导体宣布他们正在“合作”，意法半导体将在宣布后的 18 个月内对晶圆进行鉴定。
Soitec 透露martSiC 衬底，由一层薄薄的单晶 SiC 组成，该衬底永久地粘合到（相对）低成本、高掺杂、多晶 SiC 处理衬底上。
图 2 中可以看到 SmartSiC 衬底的图像，旁边是制造过程。在“智能”营销中，Soitec 重新使用了他们的 SOI 图形，用单晶 SiC 供体晶片和多晶 SiC 处理晶片代替了 Si 晶片。这有助于将其与 Smart Cut(TM) 工艺进行比较：在单晶 SiC 晶片上植入一种轻元素（可能是氢），然后进行清洁、翻转并粘合到处理晶片上。两次退火，第一次在较低温度下进行，使供体晶片破裂，第二次在较高温度下进行，使粘合永久化，从而留下 SmartSiC 衬底和大部分可以抛光和重复使用的 SiC 衬底。
Soitec表示，单 SiC 的碳面与支撑晶片键合，确保 SmartSiC 表面是单 SiC Si 面，与传统 SiC 衬底相同。我们假设键合到多 SiC 表面的单 SiC 层厚度约为 1µm，这应该是适合在其表面生长传统外延层的种子层，然后进行器件制造。
采用 SmartSiC 工艺最广为人知的优势之一是可以重复使用单个单晶 SiC 晶圆，Soitec 称其重复使用次数至少为 10 次，这将有助于解决目前业界普遍存在的 SiC 材料供应问题。然而，Soitec 似乎热衷于传达这样的信息：这并不一定意味着他们的晶圆会因此而变得便宜。
此次，Soitec和X-FAB 的合作，双方都表示了对合作的期待。X-FAB采购副总裁 Sophie Le-Guyadec 表示：“作为领先的 SiC 代工厂，我们希望为客户提供全方位的机会，为电动汽车、可再生能源和工业应用设计创新且强大的 SiC 设备。为了提供最先进的碳化硅工艺和制造能力，我们共同同意通过寄售模式让客户轻松获得 Soitec 的创新 SmartSiC™。”
Soitec 汽车和工业执行副总裁 Emmanuel Sabonnadiere 评论道：“Soitec 的 SmartSiC 基板和 X-FAB 的代工服务完美契合，可满足对新 SiC 产品日益增长的需求。得益于 X-FAB 的全球影响力，此次合作是 SmartSiC 在美国市场和国际市场部署的重要里程碑。”
文章参考：PGC《A deep dive into Soitec's SiC Substrates》
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