2项新技术：SiC MOS无需外延；衬底成本降30%

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SiC器件成本较高，所以产业界一直在进行技术创新，以降低成本。最近，“行家说三代半”留意到2项SiC设备新技术：

• KERI：开发了新的离子注入技术，制造SiC MOSFET等芯片无需外延片，并将其转移给SEMILAB。

• 日本企业：推出SiC晶锭切割技术，可以将衬底成本降低30%。

这两项技术目前查不到更多的资料，仅供参考、讨论，欢迎大家留言发表看法。

KERI转让专利

SiC器件无需外延片

9月7日，韩国电工技术研究院（KERI）宣布，他们与匈牙利设备企业SEMILAB签订了“SiC功率半导体离子注入及其评估技术”技术转让协议。

SiC MOSFET等功率半导体有很多优点，但其晶圆制造工艺非常具有挑战性。通常是在高导电性SiC衬底上形成外延层，然后在外延层上来制造SiC芯片。但是KERI表示，在这一过程中，SiC外延层表面会变得粗糙，导致电子迁移率降低，而且现阶段SiC外延片的价格也很高昂，阻碍了SiC器件的大规模生产和应用。

所以为了解决这个问题，KERI采用了新的方法——将离子注入到没有外延层的半绝缘碳化硅衬底上。

众所周知，碳化硅材料坚硬，需要高能离子注入，再进行高温热退火以激活离子，因此是一项难以实施的技术。然而，KERI表示，他们凭借自身10年来在碳化硅专用离子注入设备方面的操作经验，成功地获得了相关技术。

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KERI先进半导体研究中心主任Kim Hyoung Woo博士说，“离子注入技术可以通过增加SiC器件中的电流，来取代昂贵的外延片，从而大大降低工艺成本，这项技术有望提高碳化硅功率半导体的价格竞争力，并极大地促进大规模生产。”

作为这项离子注入技术的受让方，SEMILAB预测，通过此次技术转让，他们将能够实现高质量SiC的标准化。SEMILAB计划利用 KERI开发的专用设备，来评估SiC功率半导体的离子注入工艺。

SEMILAB韩国公司总裁Park Su-yong说，“通过开发专用设备，我们将能够对SiC衬底上的注入工艺进行在线监测，以实现注入系统的即时、准确和低成本生产控制，以及退火前注入的在线监测。这将为确保具有出色均匀性和可重复性的高质量离子注入的稳定大规模生产工艺奠定坚实基础。

SiC切割小技巧

单锭可切75片

通常SiC晶锭切割采用的是砂浆线多线切割或者金刚线切割，这种技术已经非常成熟，但问题就是切割时参数的晶锭损耗太高了，所以很多企业在开发新技术尝试解决这个问题。

最近，日本媒体报道了一项SiC晶锭切割技术——日本DryChemicals公司开发出一种工艺，自称可将SiC衬底的生产成本降低 20-30%。

DryChemicals公司认为，之所以晶锭切割损耗高，是因为在切割时磨料产生了上下漂移，导致切割不够精准。

据该公司主管Masao Ikeda透露，他们的做法是——在进行正式切割前，先在SiC晶锭上制作一些小凹槽，这些凹槽可以让磨料有效穿透，这样就可以防止切割漂移，从而最大限度地减少对衬底表面的损害。

他们认为这项凹槽技术有几个优势：

• 对于15mm的SiC晶锭，可以制作20个凹槽。他们最大的SiC晶锭加工厚度可以40mm，“在这种情况下，可以切割75片衬底”。

• 通常在SiC晶锭切割后，每个衬底片都需要倒角，采用这项技术不再需要这个环节了。相比之前的单衬底倒角，这项技术批量加工是可以进一步提高效率。切割后立即进行镜面研磨、CMP、清洗和检测。
• 采用他们的技术，SiC衬底片研磨后的Ra（表面粗糙度）小于0.5纳米，而传统技术为1.0纳米，可将CMP步骤缩减为一次，这样可以减少研磨和抛光的化学品用量，更环保。

该公司透露，他们将在今年10月份开始帮客户进行SiC晶锭切割的来料加工，同时还会对外销售他们的切割设备，他们预计第一年将售出5-10套设备。

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