SiC器件的优点被熟知近60年为什么还未普及？

SiC器件的优点被熟知近60年为什么还未普及？

　　微管缺陷已不是普及绊脚石 SiC器件可靠性同样关键

　　SiC之所以普及受到阻碍，一大重要原因就是SiC缺少一种合适的用于工业化生产功率半导体器件的衬底材料。对Si材料而言，单晶衬底经常指硅片(wafer),它是从事生产的前提和保证。值得庆幸的是，20世纪70年代末一种生长大面积 SiC衬底的方法以研制成功，但是用改进的称为Lely方法生长的衬底被一种微管缺陷所困扰。

　　Avinash Kashyap博士介绍，微管和基面滑移是SiC外延增长期间存在的主要缺陷。最初，微管限制了SiC基板可以使用的芯片尺寸，因为在存在微管的地方制造任何垂直器件将不可避免地失败，过去十年，SiC芯片的这些缺陷已经大幅减少。由于最近几乎不存在这种缺陷，因此可以制造出大面积SiC器件，且良率相对较高。现在，Microsemi已经可以提供极低甚至零微管缺陷的芯片，微管缺陷已不再是实现高良率工艺的绊脚石。

　　水原 徳建也表示：“最初开发的SiC产品受限于当时工艺和生产设备，可能在可靠性方面确实存在一些需要解决的问题。但如今，SiC的工艺已逐渐成熟，特别在车载领域已经有了很多应用的实绩，可靠性得到了很好的验证，这也使得SiC近几年来在一些市场迅速取代传统Si器件。”

　　除了缺陷密度问题，SiC界面状态和表面粗糙度问题同样需要解决，这些缺陷降低了器件的迁移性，妨碍材料的特性充分被利用。氧化层质量降低也会对器件的长期可靠性造成不良影响。Avinash Kashyap博士表示：“改善SiC中氧化层的质量是美高森美过去几年的重点。我们通过先进的器件设计方法，降低介质界面的电应力，确保氧化层的稳健性。在制造阶段，美高森美开发了采用几个专有步骤的洁净氧化工艺，降低了固有缺陷，并确保器件使用寿命较长。除设计和工艺改进之外，美高森美的SiC产品还将符合汽车AEC-Q101标准的要求。这是我们为自己设立的高标杆，确保向客户提供市场上最可靠的SiC部件。”

　　Llew Vaughan-Edmunds也表示：“SiC基板处理、外延生长和制备等方面的进展大大降低缺陷密度到市场发布可接受的水平。随着需求的增长，我们将看到持续的工艺改进及更高批量，但还需要顾及最终产品的筛选级别。安森美半导体具有独特的方法实施于整个完整的工艺周期，以确保客户获得最高质量的产品。另一个重要的考量是SiC二极管/MOSFET的设计，SiC很多设计用于处理高应力，对于终端结构需要考虑很多以确保器件的强固性。安森美半导体拥有专利的终端结构，能为市场提供可靠性卓越的产品。”（责编：振鹏）

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