實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)嚴(yán)格的零缺陷目標(biāo)正成為碳化硅襯底制造商面臨的一大挑戰(zhàn),他們正在努力實(shí)現(xiàn)足夠的良率和可靠性,因?yàn)樗麄儚?150 毫米晶圓遷移到 200 毫米晶圓并將重點(diǎn)從純硅轉(zhuǎn)移。
碳化硅是硅和硬質(zhì)碳化物材料的組合,由于其寬帶隙,它已成為電池電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。與硅相比,碳化硅在更高的功率、更高的溫度和更高的開關(guān)頻率下工作??梢岳眠@些特性來增加電動(dòng)汽車電池的續(xù)航里程并縮短充電時(shí)間。
碳化硅仍在不斷發(fā)展,早期缺陷檢測(cè)有助于提高產(chǎn)量。盡管與平面結(jié)構(gòu)相比,溝槽結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)仍然更加復(fù)雜,但這兩種設(shè)備都已在商業(yè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),并且新一代設(shè)備即將到來。 “測(cè)試和分析設(shè)備對(duì)于提高產(chǎn)量至關(guān)重要。 “在流程早期檢測(cè)缺陷并了解其來源可以節(jié)省成本并改進(jìn)流程?!?/p>
在晶圓級(jí),高通量表面缺陷檢測(cè)有助于檢測(cè)各種類型的缺陷,例如晶體堆垛層錯(cuò)、微管、凹坑、劃痕、污點(diǎn)和表面顆粒。 “碳化硅晶片的透明度和高反射率使這一步具有挑戰(zhàn)性。在外延層面,大晶圓尺寸下的高運(yùn)行重現(xiàn)性和更好的均勻性是強(qiáng)制性的。使用表面檢測(cè)和光致發(fā)光準(zhǔn)確快速地檢測(cè)和分類缺陷的能力可以降低殺傷率。器件級(jí)的柵極氧化物問題可以通過時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿 (TDDB) 檢測(cè)技術(shù)來檢測(cè)。較低的吞吐量、復(fù)雜性和原始檢測(cè)工具會(huì)增加生產(chǎn)成本,但它們也可以優(yōu)化過程并最終提高產(chǎn)量。此外,業(yè)界正在研究 200mm SiC。過渡到更大的晶圓需要在檢查和測(cè)試階段付出額外的努力。
碳化硅向 200 毫米晶圓技術(shù)的過渡增加了其他問題,解決所有錯(cuò)誤需要時(shí)間。
碳化硅在各種應(yīng)用中都有很高的需求,特別是在汽車領(lǐng)域,但識(shí)別和控制缺陷的過程仍然需要一些工作。部分原因是轉(zhuǎn)向更大的晶圓尺寸,相比之下,體硅從 200 毫米到 300 毫米的斜坡很難。由于 SiC 越來越多地用于安全關(guān)鍵應(yīng)用中,其中缺陷可能導(dǎo)致人員傷亡,以及汽車應(yīng)用中,通過提高產(chǎn)量來降低成本的壓力極大,這一事實(shí)使情況更加復(fù)雜。
所有這一切都需要時(shí)間,但市場(chǎng)前景強(qiáng)勁。因此,從商業(yè)的角度來看,有強(qiáng)烈的動(dòng)力來快速解決這些問題,而且不乏希望這樣做的公司。