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国内碳化硅功率器件离正式量产还有一段距离

文章出处:半导体材料与工艺设备网责任编辑:作者:MRC人气:-发表时间:2022-09-22 16:16:00【

碳化硅生产过程主要包括碳化硅单晶生长、外延层生长及器件制造三大步骤,对应的是碳化硅产业链衬底、外延、器件三大环节。

我们把SiC器件发展分为三个发展阶段,2019-2021年初期,特斯拉等新能源汽车开始试水搭载SiC功率器件;2022-2023年为拐点期,SiC在新能源汽车领域的应用已经达到了批量生产的临界区域,并且充电基础设施、5G基站、工业和能源等应用逐步采用SIC器件;2024-2026年为爆发期,SIC加速渗透,在新能源汽车、充电基础设施、5G基站、工业和能源等得到广泛应用。

当前,碳化硅MOSFET制备技术要求较高,碳化硅MOSFET采用沟槽结构可最大限度地发挥SiC的特性,栅级氧化物形成技术挑战较高。平面SiCMOSFET的缺陷密度较高,MOSFET沟道中电子散射降低沟道电子迁移率从而使得性能下降,即沟道电阻上升、功率损耗上升而沟道电流下降。由于SiCMOSFET的N+源区和P井掺杂都是采用离子注入的方式,在1700℃温度中进行退火激活,一个关键的工艺是SiCMOSFET栅氧化物的形成,而碳化硅材料中同时有Si和C两种原子存在,因此需要非常特殊的栅介质生长方法。目前英飞凌、ST、罗姆等国际大厂600-1700V碳化硅SBD、MOSFET均已实现量产,而国内所有碳化硅MOSFET器件制造平台仍在搭建中,部分公司的产线仍处于计划阶段,离正式量产还有很长一段距离。

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