碳化硅(SiC)正迅速成为耐高电压、耐高温功率电子应用的首选材料,尤其是在严苛的汽车和航空航天环境中。然而,SiC功率器件的制造面临一个众所周知的挑战:超过1600°C的高温退火会导致碳向外扩散、表面严重粗糙化以及MOS界面的可靠性问题。传统上,使用由光刻胶形成的碳层在退火过程中保护SiC表面,但这种方法对大规模生产带来了显著的限制,包括颗粒污染和工艺不一致性。
Evatec在非晶碳(a-C)溅射技术方面的最新进展提供了一种创新且可靠的替代方案。采用CLUSTERLINE® 200平台,该公司展示了具有优异均匀性和可重复性的高质量a-C沉积。这些溅射层——经过从20 nm到280 nm不同厚度的测试——在高达2000°C的退火循环中提供了可靠的保护。值得注意的是,50 nm厚度的镀膜表现出与光刻胶形成碳层相当的性能,同时提供了更清洁、更利于生产的工艺。
使用原子能显微镜进行的表面粗糙度分析证实,较厚的溅射层能显著减少高温下的表面退化。在1900°C时,即使是20 nm的层也能保持有效保护,而50 nm的层则提供了更高的稳定性——这对于沟槽结构和超结器件等先进应用来说是一个至关重要的优势。
除了保护作用,Evatec的研究还凸显了a-C层对掺杂注入分布图的显著影响。当用作注入前的屏蔽层时,50 nm的涂层有效地最小化了载流子浓度峰值,实现了更可控的掺杂剂分布,并改善了后续的器件性能。这一额外的好处为工艺调整和下一代SiC器件设计开辟了新的可能性。
对于寻求更清洁、更可靠、更灵活的SiC加工技术的制造商而言,Evatec的非晶碳溅射解决方案标志着一项重大进步。
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