創(chuàng)新工藝可以消除SiC襯底中的缺陷

日本關(guān)西學(xué)院大學(xué)和豐田通商于3月1日宣布，他們已開發(fā)出“動(dòng)態(tài)AGE-ing”技術(shù)，這是一種表面納米控制工藝技術(shù)，可以消除使SiC襯底上的半導(dǎo)體性能變差的缺陷。

盡管期望將SiC用作下一代功率半導(dǎo)體，但是已知在晶圓的加工階段和晶體生長(zhǎng)階段會(huì)發(fā)生晶體畸變。其中，已知基底平面錯(cuò)位（Basal Plane Dislocation，BPD）會(huì)降低器件的性能，并且制造抑制這種現(xiàn)象發(fā)生的高質(zhì)量晶圓的成本高昂，難以降低器件的價(jià)格。

動(dòng)態(tài)AGE-ing是一種通過結(jié)合熱退火，晶體生長(zhǎng)和熱蝕刻技術(shù)將BPD缺陷轉(zhuǎn)換為不影響器件性能的其他缺陷的技術(shù)。同一大學(xué)的科學(xué)與工程學(xué)院的Tadaaki Kaneko教授說：“盡管還有其他技術(shù)可以對(duì)高質(zhì)量SiC晶圓中的缺陷進(jìn)行“解毒”，但是Dynamic AGE-ing可以應(yīng)用于具有許多缺陷和質(zhì)量較差的晶圓?！保f明了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

具體而言，通過使用一個(gè)唯一的裝置適當(dāng)?shù)剡x擇并執(zhí)行三個(gè)加工過程，可以自動(dòng)布置晶圓表面上的原子排列，去除加工應(yīng)變層，并通過刀片（TED）傳送BPD?？梢韵龑?duì)設(shè)備的影響。

圖：使用動(dòng)態(tài)AGE-ing進(jìn)行BPD排毒的驗(yàn)證示例。通過將該技術(shù)應(yīng)用于市售的SiC晶圓，可以確認(rèn)基板上的BPD數(shù)量為1個(gè)或更少（來源：關(guān)西學(xué)院大學(xué)的介紹材料）

在這項(xiàng)聯(lián)合研究中，從單個(gè)零件的尺寸到150毫米（6英寸）晶圓，這是兩年研究與開發(fā)中SiC的主流，無論基板的尺寸如何，在某些情況下，晶圓制造商無論，據(jù)說BPD可以免費(fèi)使用。

豐田通商計(jì)劃將其商業(yè)化，但目前正處于廣泛招募對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣的公司作為業(yè)務(wù)合作伙伴的階段。另外，作為研究，預(yù)計(jì)在未來幾年中將實(shí)際使用200 mm SiC晶圓，因此我們計(jì)劃繼續(xù)進(jìn)行開發(fā)以將其應(yīng)用于該技術(shù)。
責(zé)任編輯：YYX