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      國內碳化硅外延的難點

      文章出處:半導體材料與工藝設備網責任編輯:作者:MRC人氣:-發表時間: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實現商用,因此碳化硅襯底外延也逐漸從4英寸向6英寸過渡。在未來幾年里,大尺寸碳化硅外延片占比會逐年遞增。由于4英寸碳化硅襯底及外延的技術已經日趨成熟,因此,4英寸碳化硅外延晶片已不存在供給短缺的問題,其未來降價空間有限。此外,雖然當前國際先進廠商已經研發出8英寸碳化硅襯底,但其進入碳化硅功率器件制造市場將是一個漫長的過程,隨著8英寸碳化硅外延技術的逐漸成熟,未來可能會出現8英寸碳化硅功率器件生產線。

      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、進而降低成本的關鍵。

      (2)外延缺陷控制問題?;嫖诲e(BPD)是影響碳化硅雙極型功率器件穩定性的一個重要結晶缺陷,不斷降低BPD密度是外延生長技術發展的主要方向。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多來自于襯底中的BPD向外延層的貫穿。因此,提高襯底結晶質量可有效降低外延層BPD位錯密度。

      隨著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,在未來技術的進步下,碳化硅外延片結晶缺陷密度會隨之不斷下降。

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