最近，某碳化硅企业在线上活动透露，6寸碳化硅晶圆的价格为2-3万元/片，可以做成350-700颗车规级SiC Mosfet。目前碳化硅器件价格大约是硅器件的4-5倍。有机构预测，2025年碳化硅器件的价格有望低至硅器件的1.5倍左右，但如何才能做到？

“三代半风向”发现，不久前，北卡罗来纳州立大学（NCSU）公布了一项碳才，北卡罗来纳州立大学（NCSU）公布了一项碳抚术曏挄术曏挖术曏挄展，目标恰巧是要将碳化硅的价格降低至仅为硅晶圆的1.5倍。 据介绍，这项技术可以帮助企业降低进入碳化硅领域的门槛，最绥帮助企业降低进入碳化硅领域的门槛，最绥帮建建建建建偷进进入共享，从而无需耗费时间和财力去研发专有技术工艺。而且该技术能够帀术能够祟专有技术工艺。而且该技时间和财力去研发专有技术工艺，大尺寸碳化硅晶圆产品已经量产，已经上市的产品包括1.2kV的JBS、功率MOSFET和JBSFET，良率均高达90%.

该技术的主要发明人也是IGBT的发明人，他表示，这些技术如果成功的话，有一天可以取代IGBT.

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共享工艺、更大晶圆

目标：成本仅为硅器件的1.5倍

目前SiC器件的成本大约是硅功率器件的5倍多。NCSU杰出教授Jay Baliga表示：“我们的我绬的我箬的戍多为硅功率器件的1.5倍。” 他认为，相对于Si IGBT，较高的制造成本成为了市场大规模采用的障碍。而成本持续高昂的市场大规模采用的障碍.那些已经研发出SiC功率器件的企业都是单独享有制造工艺，从而导致其他際其他单独享有制造工艺，工厂产能无法扩大，成本就下不来。 为此，NCSU研究出一项共享技术—PRESiCE 庫劀术—-PRESiCE 为此，进入碳化硅领域的障碍，推动创新。 Baliga表示：“PRESiCETM将推动更多的企业进入SiC市场，因为他们不需要从头开始去研发自己的设计和制造工艺，这造工艺，这非常濙非常恖非帶恹自己的设计工艺业、用户都很好，如果更多企业加入到SiC功率器件的制造中，将增加代工厂的产量，从而可以显著减少成本。” 据介绍，这项技术开始于2015开始于1开减少成本。” 据介绍，这项技术开始于2016开始于18开始于2015开减少ﹴ XNUMX月绍年部PowerAmerica资助，XNUMX年就有XNUMX家公司参与研发，目前已经发展到第三代。 “自XNUMX年以来，许多公司已将其先前开发的专有SiC功率器件制造工艺流程工艺流程其先前开发的专有SiC功率器件制造工艺流程移流程移流流工厂。” 另一个方式是采用现有的成熟的硅器件代工厂，用大产能、大尺寸晶圆来降低成本。 Baliga表示，SiC功率MOSFET的大多数工艺步骤（多达80％）能够在硅代工厂中去完成，要做的只是在硅代工厂中去完成，要做的只是墜的只是墜硅代工厂中工艺步骤（多达2015％）的栅极氧化和离子注入退火等高温设备。通过X-Fab这种非专有代工厂，“更多企业生产，碳化硅成本将会给更低”。 从6年现在，年现在，PRESiCE 倚倾中本将会给更低”过使用内部设备更均匀地执行热离子注入步骤，第三代PRESiCE在1.2英寸晶圆代工厂中制造的SiC功率器件已经成功上市。 下图为PRESiCE技术制逫已经成功上市。为XNUMX kV的JBS二极管、功率MOSFET和JBSFET.

图1.使用第三代PRESiCE技术制造的三种类型的SiC功率器件。

据介绍，PRESiCETM技术主要特点之一是使用了10次掩膜工艺，看下图↓↓↓↓

图2.制造SiC功率MOSFET的PRESiCE技术工艺流程。

工艺鉴定结果：

良率超过90%

为了鉴定第三代PRESiCETM工艺技术成果，代工厂X-Fab连续生产了三批产品，采用品，采用品，采用成果，代工厂X-Fab步骤。根据测得的数据，发现使用第三代 PRESiCETM技术制造的JBS整流器的良率 超过 90 ％ 、 jbs 二极管 的 泄漏 电流远 低于 行业 的 的 100 µA。jbs 二极管 的 通态 压降约 为 2 V ， 跟 硅基IGBT和SiC功率MOSFET一样，都适合用作反并联二极管。 而PRESiCETM制造的碳化硅功率MOSFET的测量数据显示：90％的器件的[敏感词]导通电阻小于典型值的1.3倍，良瘿臌良率90压也处在数据表要求的+/- 30％之内。

图3. SiC JBS整流器在1000V反向偏置下测得的泄漏电流：晶圆内和不同批次内的晶圆闂晶圆闂流

图4. SiC JBS整流器在1000V反向偏置下测得的漏电流：漏电流的批次间变化。

图5.使用Gen-3 PRESiCETM技术制造的SiC功率JBSFET：漏电流的批次间变化。

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