SiC 에피택셜 웨이퍼는 MOSFET 장치 제작에 사용할 수 있으며, 웨이퍼 사양은 다음에서 확인할 수 있습니다.https://www.powerwaywafer.com/sic-mosfet-structure.html

1. 에피택셜 피트

가장 일반적인 표면 형태 결함 중 하나인 에피택시 피트는 그림 1과 같이 전형적인 표면 형태와 구조적 프로파일을 가지고 있습니다. 장치 뒷면의 KOH 부식 후 관찰된 나사산 전위(TD) 부식 피트의 위치는 장치 준비 전의 에피택셜 피트 위치와 크게 일치하며, 이는 에피택셜 피트 결함의 형성이 나사산 전위와 관련이 있음을 나타냅니다.

그림 1. SiC 에피택셜층의 에피택셜 피트 결함 단면도

2. SiC MOSFET에 대한 에피택셜 피트 결함의 영향

MOSFET 소자의 특성에 대한 에피택셜 피트 결함의 영향은 다음과 같이 분석됩니다.

그림 2는 에피택셜 피트 결함이 있는 장치의 5가지 특성에 대한 통계적 분포 히스토그램을 보여줍니다. 파란색 점선은 장치 성능 저하의 분할선을 나타내고, 빨간색 점선은 장치 고장의 분할선을 나타냅니다. 이를 통해 SiC MOSFET 샘플에서 에피택셜 피트 결함이 있는 디바이스의 수는 삼각형 결함이 있는 디바이스의 수와 동일하다는 것을 알 수 있습니다. 장치 특성에 대한 에피택셜 피트 결함의 영향은 삼각형 결함의 영향과 다릅니다.

그림 2. 에피택시 피트 결함이 있는 SiC MOSFET 장치의 다양한 특성 분포를 보여주는 히스토그램

장치 고장 측면에서 에피택셜 피트 결함이 있는 장치의 고장률은 47%에 불과합니다. 삼각형 결함과 비교하여, 에피택셜 피트 결함이 장치의 역방향 누설 특성 및 게이트 누설 특성에 미치는 영향은 다음 표에 표시된 대로 각각 53% 및 38%의 열화율로 크게 감소합니다. 반면, 에피택셜 피트 결함이 임계 전압 특성, 벌크 다이오드 전도 특성 및 전도 저항에 미치는 영향은 삼각형 결함보다 크고 열화율은 38%에 이릅니다.

표 1 에피택셜 피트 결함과 SiC MOSFET 소자 특성 간의 상관 관계에 대한 통계표
결함	VTH분해율	VFSD분해율	R두목분해율	IDSS분해율	ISGS분해율
에피택셜 피트 결함	38 %	38 %	38 %	53%	38 %

 

전반적으로 에피택시 피트의 형태적 결함은 SiC MOSFET 장치의 고장 및 특성 저하에 상당한 영향을 미칩니다. 에피택셜 피트 결함이 있는 장치의 고장률은 47%로 낮습니다. 그러나 에피택셜 피트 결함이 임계 전압, 벌크 다이오드 전도 특성 및 소자의 전도 저항에 미치는 영향은 삼각형 결함보다 더 큽니다.

자세한 내용은 이메일로 문의해 주세요.victorchan@powerwaywafer.com 과 powerwaymaterial@gmail.com.