碳化硅的大部分難點集中在碳化硅晶圓的生長和襯底的制作上,但是為了做器件也有一些難點,主要包括:
1、外延工藝效率低:碳化硅的氣相外延一般在1500℃以上的高溫下進行。由于升華的問題,溫度不能太高,一般不超過1800℃,所以生長速度低。液相外延具有較低的溫度和較高的速率,但產(chǎn)量較低。
2、歐姆接觸的制作:歐姆接觸是器件制造中最重要的工藝之一。碳化硅在實踐中仍難以形成良好的歐姆接觸;
3、支撐材料的耐高溫性:碳化硅芯片本身耐高溫,但支撐材料可能無法承受600℃以上的溫度。因此,整體工作溫度的提高需要配套材料的不斷創(chuàng)新。
碳化硅的優(yōu)良性能已被較早地認可。之所以近幾年有很好的進展,主要是因為碳化硅晶圓和碳化硅器件與傳統(tǒng)功率器件相比存在一些困難,器件產(chǎn)量高。難度和成本高加上碳化硅晶圓制造的高難度(后面會提到),兩者相互循環(huán),在一定程度上制約了過去幾年碳化硅應用的推廣速度。我們認為,隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟,SIC在爆發(fā)前夕,拐點正在逼近。