襯底片完了之后就是長(zhǎng)外延，外延之后就是一系列的光刻，刻蝕，涂膠，沉積，清洗，離子注入等工藝，和硅工藝基本一致，然后就是后道的晶圓切die，封裝測(cè)試等，基本流程和硅差不多。

其中長(zhǎng)外延，光刻膠，背面退火，刻蝕，以及氧化柵極工藝區(qū)別，歐姆接觸和硅工藝區(qū)別非常大。

硅的外延工藝就是普通的硅外延爐之類(lèi)價(jià)格也很便宜國(guó)產(chǎn)的大約400-500萬(wàn)一臺(tái)（8英寸的）；碳化硅的是特殊的MOCVD/HT-CVD，且價(jià)格非常貴，基本要800-1500萬(wàn)人民幣一臺(tái)，而且產(chǎn)能很低，一臺(tái)爐子一個(gè)月產(chǎn)能是30片。

外延爐主要是國(guó)外的愛(ài)思強(qiáng)，意大利的LPE（被ASM收購(gòu)），日本的TEL，Nuflare。國(guó)內(nèi)有不少公司干這個(gè)，類(lèi)似北方華創(chuàng)，中微，以及一些小公司。

PVT法的長(zhǎng)的碳化硅晶體天然是N型，沒(méi)有P型，但是做外延層就可以調(diào)節(jié)N還是P，以及摻雜濃度（至少硅的外延層就是這樣的）。

之所以要做外延層，道理也很簡(jiǎn)單，消除襯底本身的缺陷問(wèn)題，提高器件良率，其次是根據(jù)不同工藝，需要做不同外延摻雜工藝。

那么對(duì)于碳化硅而言，外延之后，能明顯提高良率。外延片質(zhì)量和襯底質(zhì)量有一定的關(guān)系，但是不是絕對(duì)100%的關(guān)系，高水平的外延能很大程度上彌補(bǔ)襯底固有缺陷，但是缺陷太多長(zhǎng)一層外延也并不解決問(wèn)題，但是外延長(zhǎng)的好確實(shí)降低了器件對(duì)襯底的要求。

所以哪怕襯底有這么點(diǎn)瑕疵，外延之后，依然能用！現(xiàn)階段，是有襯底就行了，所以哪怕襯底質(zhì)量有些問(wèn)題，依然能用，敢用原因就在這里，碳化硅需求太旺盛了。

其次器件是在外延層上，除了IGBT那種垂直穿通型的結(jié)構(gòu)，大部分都是在外延層上做的結(jié)構(gòu)，襯底甚至還要減薄，剝離，反正有相當(dāng)一部分襯底都要被剝離，有點(diǎn)小問(wèn)題也所謂，因此外延工藝降低了器件對(duì)襯底的要求，至少二極管之類(lèi)肯定是能用的。

第二，光刻膠與曝光工藝。

我一直以為碳化硅曝光和硅基本一致，后面發(fā)現(xiàn)并不是這樣，還是那個(gè)問(wèn)題碳化硅有很好的透光性，普通6英寸光刻工藝的硅的光刻膠是完成不了曝光工序的！必須用的是一種特殊光刻膠？干膜光刻膠？具體名稱(chēng)我叫不上來(lái)了，反正和硅肯定不一樣。

第三刻蝕，這里涉及非常復(fù)雜的工藝結(jié)構(gòu)問(wèn)題，現(xiàn)在玩碳化硅的國(guó)際三大家，英飛凌，羅姆，和CREE。

其中CREE主要搞平面型，英飛凌的是非對(duì)稱(chēng)半包結(jié)構(gòu)，羅姆是雙/深溝槽結(jié)構(gòu)，還有一個(gè)住友整過(guò)一個(gè)接地雙掩埋。

之所有英飛凌和羅姆要整這么復(fù)雜的溝槽結(jié)構(gòu)，原因很簡(jiǎn)單，碳化硅和硅不一樣，摻雜后的擴(kuò)散推結(jié)動(dòng)作異常困難，只能搞挖溝槽。其次，是增加功率/面積比，相比之下溝槽能比平面型降低30%的成本，這招業(yè)內(nèi)俗稱(chēng)“偷面積”，能偷30%，相當(dāng)可觀了！

顯然CREE平面型的刻蝕工序就不會(huì)很多，但是英飛凌和羅姆都是類(lèi)似溝槽結(jié)構(gòu)，刻蝕工序必然又多又復(fù)雜。

到現(xiàn)在這溝槽結(jié)構(gòu)已經(jīng)異常復(fù)雜，已經(jīng)變成多級(jí)溝槽。灑家推測(cè)，以后的碳化硅刻蝕設(shè)備不僅僅是一個(gè)臺(tái)ICP刻蝕，應(yīng)該是一臺(tái)ICP-CVD刻蝕設(shè)備，在挖多級(jí)溝槽的時(shí)候，一邊挖一邊砌墻，刻蝕與沉積保護(hù)膜同步進(jìn)行。

第四，柵極工藝的問(wèn)題。

羅姆曾經(jīng)吃過(guò)虧，整個(gè)碳化硅一大塊面積都糊了。灑家請(qǐng)教過(guò)很多專(zhuān)家，有部分人的認(rèn)為，問(wèn)題出在氧化柵極上，MOSFET的柵極就是這一層二氧化硅。

相比硅上整一個(gè)二氧化硅柵極，碳化硅上整一個(gè)二氧化硅就不這么簡(jiǎn)單了，顯然兩者界面的接觸顯然是不如硅的二氧化硅，因?yàn)樘蓟枥锩嬗刑荚?，如果界面不清晰形成團(tuán)簇，就極容易發(fā)生問(wèn)題，盡管現(xiàn)在業(yè)內(nèi)過(guò)1000小時(shí)的案例比比皆是，但是我始終覺(jué)得這是影響碳化硅MOSFET長(zhǎng)期可靠的性的一個(gè)大問(wèn)題，急需新材料和新的薄膜沉積工藝，來(lái)解決這些問(wèn)題。

第五，摻雜問(wèn)題

碳化硅最煩就是這個(gè)離子注入摻雜問(wèn)題，因?yàn)樘蓟璧腘型摻雜氮，P型摻雜是鋁。這鋁原子他媽比硅原子和碳原子大太多了，簡(jiǎn)直異物插入！因此需要高能粒子注入機(jī)，目前只有應(yīng)材和愛(ài)發(fā)科有，愛(ài)發(fā)科的機(jī)臺(tái)適合小批量生產(chǎn)，應(yīng)材的產(chǎn)能更大但是更貴，都300萬(wàn)美金朝上的價(jià)格，不管愛(ài)發(fā)科還是應(yīng)材都是1年半起步的訂貨周期，一臺(tái)設(shè)備就是產(chǎn)能，看誰(shuí)動(dòng)作快。

硅離子注入機(jī)能改，但是代價(jià)不小，效果一般，建議買(mǎi)新的，這個(gè)錢(qián)必須花。

第六，退火

摻雜完了，退火工藝也和硅不一樣，是一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的激光退火！國(guó)內(nèi)類(lèi)似大族的激光設(shè)備是可以用的。

第七，背面歐姆接觸

同理離子注入，半導(dǎo)體與金屬接觸會(huì)形成勢(shì)壘，當(dāng)半導(dǎo)體的摻雜濃度很高的時(shí)候電子可以借助“隧穿效應(yīng)”穿過(guò)勢(shì)壘，從而形成低阻的歐姆接觸，形成良好的歐姆接觸是有利于電流的輸入和輸出，因此選擇什么金屬材料對(duì)于碳化硅做歐姆接觸很重要。