丰田“零缺陷”6英寸碳化硅衬底将量产，价格将大幅下降？

最近，丰田通商株式会社正式宣布——成功开出“零缺陷”的6英寸碳化硅衬底，能够同时提高SiC衬底的良率和产能。而且他们的技术可以让任何尺寸、任意供应商的SiC衬底的BPD（基底面位错）降低至1以下。

据“三代半风向”了解，目前有些半导体器件厂商已经拿到了丰田的样品，正在进行评估和验证，有望在今年上半年实现量产，而该产品将主要面向汽车客户。

而且丰田还表示，他们正在加快研发，有信心让这项技术普及应用到8英寸SiC衬底上。

6英寸，零缺陷，

高良率、高产能

众所周知，硅衬底功率半导体通常会出现5％-10％的功率损耗。而SiC衬底理论上可以将功率损耗抑制到约1.5%-3％，并且还具有更高的耐热性和导热性。同时，它的尺寸仅为Si基器件的1/5-1/10。

但是，SiC通常易于在晶体中产生缺陷，并且坚硬易碎，在处理时容易刮擦衬底表面，极大地损害了半导体性能。

3月1日，丰田通商对外发布利好消息：他们联合日本关西学院（Kwansei Gakuin University）采用一种表面纳米控制工艺技术——Dynamic AGE-ing，成功开发了“零缺陷”的第三代功率半导体材料——6英寸SiC衬底。

丰田认为，只有能够稳定供应高质量的大直径SiC衬底，才能制造低成本高度可靠的功率半导体。据介绍，Dynamic AGE-ing通过消除SiC衬底的缺陷，提高了SiC衬底的质量和产能。

简单来说，Dynamic AGE-ing是一种将热蚀刻和晶体生长集成在一起的非接触式纳米控制工艺技术，通过将SiC衬底置于1600℃至2100℃的超高温气相环境中，该技术就可以自动将原子排列在表面上，从而就能够彻底去除加工应变层，而零缺陷主要是通过阻止BPD来实现的（见图1）。

图1：Dynamic AGE-ing®技术概述

任意尺寸、任意供应商

BPD低至1以下

丰田甚至表示，通过使用“Dynamic AGE-ing®”，无论衬底的尺寸大小如何，无论衬底供应商是谁，它都可以提高SiC衬底的质量。

此外，丰田还简化了衬底制造工艺，极大地提高了SiC衬底的产能（见图2）。

图2：不同供应商SiC衬底采用“DynamicAGE-ing®”后的良率大大提高，整个衬底表面的BPD数量仅为1或更少。