碳化硅衬底的技术参数解析

碳化硅衬底的物理参数

直径

目前市场上的碳化硅衬底主流尺寸是150mm（6英寸）和200mm（8英寸），300mm（12英寸）是未来发展方向，部分领先厂商已推出样品或小规模生产。直径越大，单次工艺生产芯片越多，效率高、成本低，但晶体生长和加工难度大，易产生缺陷，对设备精度和工艺稳定性要求高。

导电类型

分导电型和半绝缘型。导电型电子为多数载流子，导电性能好，广泛应用于于功率器件，半绝缘型电阻率高，用于射频和光电子器件，隔离电路区域防干扰。

碳化硅衬底的结晶质量参数

微管密度

微管密度是衡量碳化硅衬底结晶质量的关键指标，早期的高密度缺陷曾严重制约器件性能与可靠性，随着行业发展，通过持续优化晶体生长工艺，目前业界已实现微管密度的显著降低。

位错

碳化硅晶体中的位错主要包括基平面位错、刃型位错和螺型位错，影响着器件良率与可靠性。

碳化硅衬底的表面质量参数

表面粗糙度

外延衬底表面粗糙度要求Ra通常<0.2nm，甚至<0.1nm，表面粗糙度一般控制在0.5nm以内，以此满足外延层生长要求。

划痕与颗粒

在碳化硅衬底的加工过程中，表面划痕与环境污染物引入的颗粒是两类关键缺陷。它们会显著增加表面态密度、引发局部电场集中，并直接导致器件导通电阻升高、击穿电压下降，影响最终产品的性能。

碳化硅衬底参数间的相互关系