日本開發(fā)直徑100mm的高品質碳化硅單晶片
2008年05月26日 10:44
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來源:
中國有色網(wǎng)
分類: 新技術
新日本制鐵公司開發(fā)出直徑為100mm的高品質碳化硅(SiC)單晶片。該晶片將導致器件通電不良的微管缺陷控制在1個/cm2以下,無微管區(qū)域在90%以上。
碳化硅單晶片與目前作為半導體器件襯底材料使用的硅單晶片相比,具有良好的耐磨損、耐電壓性能,且電損耗可抑制在硅片的數(shù)十分之一至十分之一。因此有望作為下一代半導體材料用于高性能且省電的轉換設備、家電用功率組件、電動汽車用功率半導體元件等,預計今后市場將進一步擴大。
SiC單晶片一般用升華再結晶法制造。該方法是在2400℃以上高溫的坩堝中,讓SiC粉末升華的蒸氣在種晶上再結晶。但是,由于是超高溫結晶生長,因此工藝控制較困難,生長大直徑單晶時結晶缺陷較多。目前,市售的高品質晶片尺寸最大為2~3英寸。市場非常需要適合器件批量生產(chǎn)的100mm(4英寸)SiC單晶片。由于SiC單晶片中存在的微管缺陷對器件而言是致命缺陷,因此將這種缺陷降至極低(1個/cm2以下)對功率半導體元件向實用化方向發(fā)展是非常重要的。
新日鐵公司在計算機模擬技術的基礎上,利用獨自的坩堝結構,選擇最佳的結晶生長時的溫度分布和升華蒸氣的物質移動等,大幅降低了SiC單晶片在結晶生長時缺陷的產(chǎn)生,將微管缺陷控制在1個/cm2以下,開發(fā)出品質極高的100mm SiC單晶。生長出的SiC單晶塊的高度為數(shù)十毫米,用金剛石鋸切割后研磨成晶片。
該公司計劃今后將該材料實際應用于產(chǎn)業(yè)機械用轉換器、家電制品等追求高能量效率的領域。
責任編輯:CNMN
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