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    國內碳化硅外延的難點(diǎn)

    文章出處:半導體材料與工藝設備網(wǎng)責任編輯:作者:MRC人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-09-21 15:14:00【

    當前外延主要以4英寸及6英寸為主,大尺寸碳化硅外延片占比逐年遞增。碳化硅外延尺寸主要受制于碳化硅襯底尺寸,當前6英寸碳化硅襯底已經(jīng)實(shí)現商用,因此碳化硅襯底外延也逐漸從4英寸向6英寸過(guò)渡。在未來(lái)幾年里,大尺寸碳化硅外延片占比會(huì )逐年遞增。由于4英寸碳化硅襯底及外延的技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,因此,4英寸碳化硅外延晶片已不存在供給短缺的問(wèn)題,其未來(lái)降價(jià)空間有限。此外,雖然當前國際先進(jìn)廠(chǎng)商已經(jīng)研發(fā)出8英寸碳化硅襯底,但其進(jìn)入碳化硅功率器件制造市場(chǎng)將是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程,隨著(zhù)8英寸碳化硅外延技術(shù)的逐漸成熟,未來(lái)可能會(huì )出現8英寸碳化硅功率器件生產(chǎn)線(xiàn)。

    碳化硅外延主要解決外延晶片均勻性控制和外延缺陷控制兩大問(wèn)題。

    (1)外延晶片均勻性控制方面,由于外延片尺寸的增大往往會(huì )伴隨外延晶片均勻性的下降,因此大尺寸外延晶片均勻性的控制是提高器件良率和可靠性、進(jìn)而降低成本的關(guān)鍵。

    (2)外延缺陷控制問(wèn)題?;嫖诲e(BPD)是影響碳化硅雙極型功率器件穩定性的一個(gè)重要結晶缺陷,不斷降低BPD密度是外延生長(cháng)技術(shù)發(fā)展的主要方向。由于物理氣象傳輸法(PVT)制備碳化硅襯底的BPD密度較高,外延層中對器件有害的BPD多來(lái)自于襯底中的BPD向外延層的貫穿。因此,提高襯底結晶質(zhì)量可有效降低外延層BPD位錯密度。

    隨著(zhù)碳化硅器件的不斷應用,器件尺寸及通流能力不斷增加,對結晶缺陷密度的要求也不斷增加,在未來(lái)技術(shù)的進(jìn)步下,碳化硅外延片結晶缺陷密度會(huì )隨之不斷下降。

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