La plaquette épitaxiale SiC est disponible pour la fabrication de dispositifs MOSFET, les spécifications des plaquettes peuvent être trouvées danshttps://www.powerwaywafer.com/sic-mosfet-structure.html

1. Puits épitaxiaux

Les piqûres épitaxiales, qui constituent l'un des défauts de morphologie de surface les plus courants, ont une morphologie de surface et un profil structurel typiques, comme le montre la figure 1. La position des piqûres de corrosion de luxation de filetage (TD) observées après corrosion par KOH à l'arrière du dispositif correspond de manière significative à la position des piqûres d'épitaxie avant la préparation du dispositif, indiquant que la formation de défauts de piqûres d'épitaxie est liée aux luxations de filetage.

Fig. 1 Diagramme en coupe transversale des défauts de piqûres d'épitaxie dans la couche épitaxiale de SiC

2. Effets des défauts de fosse épitaxiale sur le MOSFET SiC

L'influence des défauts de piqûres d'épitaxie sur les caractéristiques des dispositifs MOSFET est analysée comme suit :

La figure 2 montre les histogrammes de distribution statistique de cinq caractéristiques de dispositifs présentant des défauts de piqûres d'épitaxie. La ligne pointillée bleue représente la ligne de segmentation de la dégradation du périphérique et la ligne pointillée rouge représente la ligne de segmentation de la défaillance du périphérique. On peut en déduire que le nombre de dispositifs présentant des défauts de piqûre épitaxiale dans les échantillons SiC MOSFET est équivalent au nombre de dispositifs présentant des défauts triangulaires. L'impact des défauts de piqûres d'épitaxie sur les caractéristiques du dispositif est différent de celui des défauts triangulaires.

Fig. 2 Histogrammes de diverses distributions caractéristiques de dispositifs MOSFET SiC présentant des défauts de piqûres d'épitaxie

En termes de défaillance des dispositifs, le taux de défaillance des dispositifs contenant des défauts de piqûres d'épitaxie n'est que de 47 %. Par rapport aux défauts triangulaires, l'influence des défauts de piqûres d'épitaxie sur les caractéristiques de fuite inverse et les caractéristiques de fuite de grille du dispositif est considérablement réduite, avec des taux de dégradation de 53 % et 38 %, respectivement, comme le montre le tableau suivant. D'autre part, l'influence des défauts épitaxiaux sur les caractéristiques de tension de seuil, les caractéristiques de conduction globale des diodes et la résistance de conduction est supérieure à celle des défauts triangulaires, avec des taux de dégradation atteignant 38 %.

Dans l’ensemble, les défauts de morphologie des piqûres épitaxiales ont un impact significatif sur la défaillance et la dégradation caractéristique des dispositifs SiC MOSFET. Les dispositifs présentant des défauts de piqûres d'épitaxie ont un taux de défaillance inférieur de 47 %. Cependant, l'influence des défauts de piqûre épitaxiale sur la tension de seuil, les caractéristiques de conduction globale de la diode et la résistance de conduction du dispositif est supérieure à celle des défauts triangulaires.

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