电阻率降低35%!Soitec公布碳化硅技术细节

第三代半导体风向 · 2022-06-29

前段时间,Soitec宣布8英寸SiC量产,而且还投资23亿建线(.点这里.),更为关键的是他们号称能让单块SiC晶锭产量增加10倍,使SiC MOSFET芯片尺寸缩小5-15%。

很多人都很好奇Soitec的技术细节,最近,“行家说三代半”拿到了他们的技术文献,今天就给大家分享一下。

SiC功率器件已成为广泛应用的突破性技术,风靡汽车牵引逆变器、DC/DC转换器、车载充电器或充电站等领域。

但是目前,4H-SiC材料质量和供应限制了碳化硅在汽车等领域的爆发,因为这些领域对碳化硅衬底的质量要求非常高,而目前业界还很难提供近乎无缺陷的衬底晶圆。

Soite认为,他们通过Smart Cut技术,制造的SmartSiC衬底,具有非常高的质量,能够优化器件良率。

SmartSiC的制作步骤如下,这种方式的好处可以参考之前的报道(.点这里.):

图1:SmartSiC 衬底制造工艺

SmartSiC衬底概念图如下:

图2: SmartSiC衬底

目前,Soitec已经展示了SmartSiC开发样品,并可用于器件评估。

4H-SiC 衬底(左)和 SmartSiC衬底(右)

根据文献,Soitec通过多晶SiC衬底的开发,制作了电阻率低至 5mΩ.cm或更小的碳化硅晶片。从整个堆栈来看,对应的垂直电阻为0.22mΩ.cm2(或更小)。

350μm的SmartSiC电阻率与100µm的 4H SiC相当,比常规180µm的碳化硅衬底的电阻率降低了35%。

此外,多晶SiC衬底的另一个好处是能够提高材料的机械性能,从而使磨削下的变形可以忽略不计。与Bulk SiC 参考相比,优化的多晶SiC磨削至180µm变形得到改善。

同时,Soitec还证明了SmartSiC衬底比供体晶圆更低的晶体缺陷率。

显微镜和 AFM 图像显示,SmartSiC的 TED、TSD 和 BPB都得到了明显的优化。

通过对比可以发现,Smart Cut 不会引入新的晶体缺陷。

为此,该公司认为,他们的SmartSiC在功率器件应用方面具有巨大潜力,不仅可以提高性能,而且可以提高可制造性。

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