目前以硅基為材料的晶圓已經(jīng)開(kāi)始從8英寸邁向了12英寸，硅晶圓的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)是否可以助力SiC晶圓向更大面積發(fā)展，與硅晶圓相比，SiC晶圓的生產(chǎn)難點(diǎn)又在哪里？

 

包括SiC在內(nèi)的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括包括襯底→外延→設(shè)計(jì)→制造→封裝。其中，襯底是所有半導(dǎo)體芯片的底層材料，起到物理支撐、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等作用；外延是在襯底材料上生長(zhǎng)出新的半導(dǎo)體晶層，這些外延層是制造半導(dǎo)體芯片的重要原料，影響器件的基本性能；設(shè)計(jì)包括器件設(shè)計(jì)和集成電路設(shè)計(jì)，其中器件設(shè)計(jì)包括半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)、材料，與外延相關(guān)性很大；制造需要通過(guò)光刻、薄膜沉積、刻蝕等復(fù)雜工藝流程在外延片上制作出設(shè)計(jì)好的器件結(jié)構(gòu)和電路；封裝是指將制造好的晶圓切割成裸芯片。

 

SiC器件成本高的一大原因就是SiC襯底制造困難。數(shù)據(jù)顯示，襯底成本大約占晶片加工總成本的50%，外延片占25%，器件晶圓制造環(huán)節(jié)20%，封裝測(cè)試環(huán)節(jié)5%。SiC襯底成本高昂，生產(chǎn)工藝還復(fù)雜，與硅相比，SiC很難處理。

 

據(jù)業(yè)內(nèi)相關(guān)人士介紹：“在功率半導(dǎo)體制造的離子注入、薄膜沉積、介質(zhì)刻蝕、金屬化等環(huán)節(jié)，8英寸碳化硅與6英寸SiC的差距不大。8英寸SiC的制造難點(diǎn)主要集中在襯底生長(zhǎng)、襯底切割加工、氧化工藝。”