SiC 超级结（Super Junction）工艺技术全解析
SiC 超级结（Super Junction）工艺技术全解析
一、核心技术原理与主流工艺路线
1. 核心技术原理
。
将该结构引入 SiC 材料后，可充分结合 SiC 宽禁带、高临界击穿电场、高热导率的本征优势，在维持高击穿电压的同时，大幅降低漂移区导通电阻，实现高耐压、低导通损耗、高开关速度的三者兼顾。尤其在 1200V 及以上高压场景，SiC 超级结器件的比导通电阻可较传统 SiC 沟槽 MOSFET 再降低 30% 以上，是 SiC 功率器件突破单极性能极限、替代高压 IGBT 的核心技术路线。
2. 主流工艺路线
目前 SiC 超级结的制备主要分为两大技术路线，核心差异在于 P/N 柱的成型方式，二者优缺点对比如下：
表格
| 工艺路线 | 核心流程 | 核心优势 | 核心瓶颈 |
|---|---|---|---|
| 多次外延 + 离子注入法 | 循环执行 5-20 次外延生长 + Al 离子注入，通过多层堆叠形成纵向连续的 P 型柱 | 工艺兼容性强，每层掺杂剂量可灵活调整，P/N 柱形貌均匀性好，器件动态特性优 | 工艺步骤繁琐，生产成本极高；SiC 杂质扩散系数极低，无法通过高温扩散实现纵向连通，层间对准难度大 |
| 深沟槽刻蚀 + 外延回填法 | 在 N 型漂移层上干法刻蚀高深宽比深沟槽，再通过选择性外延填充 P 型 SiC，经 CMP 平坦化形成 P 型柱 | 工艺步骤少，量产成本潜力大，P/N 柱垂直度高，适合高耐压等级器件 | 刻蚀形貌与侧壁损伤控制难度大，高深宽比沟槽外延填充易出现空洞、小面生长、晶格缺陷等问题 |
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