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國內(nèi)碳化硅外延的難點(diǎn)

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

當(dāng)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(dāng)前6英寸碳化硅襯底已經(jīng)實(shí)現(xiàn)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(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題,其未來降價(jià)空間有限。此外,雖然當(dāng)前國際先進(jìn)廠商已經(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將是一個(gè)漫長的過程,隨著8英寸碳化硅外延技術(shù)的逐漸成熟,未來可能會出現(xiàn)8英寸碳化硅功率器件生產(chǎn)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(jìn)而降低成本的關(guān)鍵。

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

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

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