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国家标准计划《碳化硅外延片》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 南京国盛电子有限公司

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
24个月
公示开始日期
2019-11-12
公示截止日期
2019-11-26
标准类别
产品
国际标准分类号
29.045
29 电气工程
29.045 半导体材料
归口单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会
执行单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会
主管部门
国家标准委

起草单位

目的意义

作为第三代新型半导体材料,SiC材料有着优异的电学性能:宽禁带、高击穿电场、高饱和漂移速率、高热导率、易于掺杂,特别适用于制作大功率、高频、高温及抗辐射电子器件。

SiC外延片制作的器件在太阳能风能发电、铁路运输、智能电网、白色家电、电动汽车等领域具有广泛的应用。

SiC外延片器件的研究及应用,在我国新能源产业被视为实现“蓝天计划”和产业转型升级的支柱产业,将促进我国电子材料领域的产业升级和结构调整,推动我国电力电子技术发生革命性的变化,打破国外技术壁垒和产品垄断,是推动我国带动“新能源革命”的“绿色能源”。

碳化硅半导体的主要研发链包括晶体生长、外延和器件制备。

2014 年起,国外各大型企业器件厂商开始利用直径为6 英寸(150mm)的碳化硅外延片实施量产,国际上已成功开发出一系列不同结构及耐压的SiC功率器件并实现量产。

外延材料的制备作为承上启下的一环在整个研发链条中具有重要的地位,虽然国际上已经实现了商业化,但是国内尚处于起步阶段,应用所需外延片大多依赖进口,国内自主研发严重滞后。

碳化硅外延是在碳化硅单晶抛光片上经过化学反应生长一层导电类型、载流子浓度、厚度和晶格结构都符合要求的碳化硅单晶薄膜的半导体工艺技术。

南京国盛电子有限公司引进国际最新型的SiC外延生产线和各种高端检测设备,依托母公司中国电科55所完整的SiC产业链和尖端的研发技术,是国内第一家提供产业化SiC外延片的生产商, 成功研制了高性能的6英寸SiC外延片,成为国际上仅有的几家6英寸SiC外延晶片生产商之一,外延性能达到国内领先、国际一流水平,满足3-6英寸碳化硅外延片产品开发及产业化的需要供片,产品填补了国内市场空白,为国内碳化硅器件芯片完成由研发阶段向批量生产过渡做出了重要贡献。

相关系列产品分别获得了2015年、2017年中国电子材料创新产品和技术奖。

截至2017年南京国盛电子有限公司产能能力达到25000片/年,市场占有率达到国内碳化硅外延材料的70%以上。

目前已有《碳化硅单晶抛光片》的国标,而国内碳化硅外延发展迅速,已逐步实现批量生产,亟需制定相关产品的国家标准,推动国内电力电子技术提升,打破国外技术壁垒和产品垄断,推动我国带动“新能源革命”的“绿色能源”——SiC基大功率器件的研究及应用,促进我国电子材料领域的产业升级和结构调整。

范围和主要技术内容

本标准规定了碳化硅外延片的产品分类:按导电类型分为N型和P型,同时规定了碳化硅外延片的要求,主要有碳化硅单晶衬底的导电类型、厚度、电阻率、微管密度、衬底级别;外延层的掺杂浓度、厚度以及允许偏差、表面缺陷种类、缺陷密度、表面粗糙度等。另外规定了试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等。 本标准适用于导电类型为N型和P型的碳化硅外延片,产品主要用于碳化硅半导体功率器件及光电器件。