襯底片完了之后就是長外延，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，封裝測試等，基本流程和硅差不多。

其中長外延，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價格也很便宜國產(chǎn)的大約400-500萬一臺（8英寸的）；碳化硅的是特殊的MOCVD/HT-CVD，且價格非常貴，基本要800-1500萬人民幣一臺，而且產(chǎn)能很低，一臺爐子一個月產(chǎn)能是30片。

外延爐主要是國外的愛思強，意大利的LPE（被ASM收購），日本的TEL，Nuflare。國內有不少公司干這個，類似北方華創(chuàng)，中微，以及一些小公司。

PVT法的長的碳化硅晶體天然是N型，沒有P型，但是做外延層就可以調節(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，道理也很簡單，消除襯底本身的缺陷問題，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。

那么對于碳化硅而言，外延之后，能明顯提高良率。外延片質量和襯底質量有一定的關系，但是不是絕對100%的關系，高水平的外延能很大程度上彌補襯底固有缺陷，但是缺陷太多長一層外延也并不解決問題，但是外延長的好確實降低了器件對襯底的要求。

所以哪怕襯底有這么點瑕疵，外延之后，依然能用！現(xiàn)階段，是有襯底就行了，所以哪怕襯底質量有些問題，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構，大部分都是在外延層上做的結構，襯底甚至還要減薄，剝離，反正有相當一部分襯底都要被剝離，有點小問題也所謂，因此外延工藝降低了器件對襯底的要求，至少二極管之類肯定是能用的。

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，還是那個問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？具體名稱我叫不上來了，反正和硅肯定不一樣。

第三刻蝕，這里涉及非常復雜的工藝結構問題，現(xiàn)在玩碳化硅的國際三大家，英飛凌，羅姆，和CREE。

其中CREE主要搞平面型，英飛凌的是非對稱半包結構，羅姆是雙/深溝槽結構，還有一個住友整過一個接地雙掩埋。

之所有英飛凌和羅姆要整這么復雜的溝槽結構，原因很簡單，碳化硅和硅不一樣，摻雜后的擴散推結動作異常困難，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)內俗稱“偷面積”，能偷30%，相當可觀了！

顯然CREE平面型的刻蝕工序就不會很多，但是英飛凌和羅姆都是類似溝槽結構，刻蝕工序必然又多又復雜。

到現(xiàn)在這溝槽結構已經(jīng)異常復雜，已經(jīng)變成多級溝槽。灑家推測，以后的碳化硅刻蝕設備不僅僅是一個臺ICP刻蝕，應該是一臺ICP-CVD刻蝕設備，在挖多級溝槽的時候，一邊挖一邊砌墻，刻蝕與沉積保護膜同步進行。

第四，柵極工藝的問題。

羅姆曾經(jīng)吃過虧，整個碳化硅一大塊面積都糊了。灑家請教過很多專家，有部分人的認為，問題出在氧化柵極上，MOSFET的柵極就是這一層二氧化硅。

相比硅上整一個二氧化硅柵極，碳化硅上整一個二氧化硅就不這么簡單了，顯然兩者界面的接觸顯然是不如硅的二氧化硅，因為碳化硅里面有碳原子，如果界面不清晰形成團簇，就極容易發(fā)生問題，盡管現(xiàn)在業(yè)內過1000小時的案例比比皆是，但是我始終覺得這是影響碳化硅MOSFET長期可靠的性的一個大問題，急需新材料和新的薄膜沉積工藝，來解決這些問題。

第五，摻雜問題

碳化硅最煩就是這個離子注入摻雜問題，因為碳化硅的N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，簡直異物插入！因此需要高能粒子注入機，目前只有應材和愛發(fā)科有，愛發(fā)科的機臺適合小批量生產(chǎn)，應材的產(chǎn)能更大但是更貴，都300萬美金朝上的價格，不管愛發(fā)科還是應材都是1年半起步的訂貨周期，一臺設備就是產(chǎn)能，看誰動作快。

硅離子注入機能改，但是代價不小，效果一般，建議買新的，這個錢必須花。

第六，退火

摻雜完了，退火工藝也和硅不一樣，是一個點一個點的激光退火！國內類似大族的激光設備是可以用的。

第七，背面歐姆接觸

同理離子注入，半導體與金屬接觸會形成勢壘，當半導體的摻雜濃度很高的時候電子可以借助“隧穿效應”穿過勢壘，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于碳化硅做歐姆接觸很重要。