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| 新时代的SiC工艺 |
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大面积、高质量SiC单晶生长和在较低温度（～1500℃）下高质量外延层生长的明显进展使近10年来，SiC的各种器件不断开发成功。目前，直径2英寸和3英寸的6H及4H-SiC均有商品，利用外延层所制肖特基二极管也已推向市场。
虽然在大功率、高频/大功率和高温电子学等方面已证实了SiC的潜在优势，但对于发展先进的SiC电子学仍有许多问题需要解决。
晶体生长 单晶生长是用籽晶——升华法在2000℃以上的温度下进行的。一般6H或4H SiC在{0001}面上生长，这种晶体沿〈0001〉晶向常有微管道，其数量在不断下降，目前直径2英寸的4H –SiC中微管道密度已低至1.1/cm2，但位错密度仍达103～104/ cm2。通过掺杂可以控制其n.p型电导。从低阻，10-3Ω.cm，到绝缘性（1015Ω.cm ）。直径100mm SiC单晶也已研制成功。高温CVD作为一种新方法用于生长单晶。在（1120）面上生长出了无微管道的晶体，且堆垛层错密度也低得多。
利用台阶控制外延技术，在～1500℃温度下，在偏离6H—SiC的（0001）晶向生长出高质量同质外延层，这有力促进了各种SiC器件的研制。外延生长中所用源气为SiH4和C3H8，载气为H2，N2用于n型掺杂，三甲基铝（TMA）或B2H6用于P型掺杂，典型生长温度为1500～1600℃；生长面与一般{0001}Si、C面向[1120]晶向偏角3.5°（对6H-SiC）和8°（4H-SiC）；表面形貌和台阶聚集对器件研制至关重要。也使用过向其它晶向偏离的衬底。研究了源气中Si/C比对载流子浓度的影响。使用了各种反应器：水平热壁、垂直冷壁、垂直热壁、多片行星式、高温CVD和行星式热壁外延反应器等。在CVD开始前利用Si碳化可生长大面积异质外延3C- SiC，已在波纹式Si衬底上生长出直径150 mm的3C-SiC外延材料。
器件加工 SiC不能使用扩散工艺，故离子注入对选择性掺杂十分重要，用大剂量N+或P +可形成n + SiC；离子注入制得的P + SiC方块电阻仍较高（5～10kΩ/口），在1600～1700℃下退火可得到90%以上的激活率。
对于高性能功率MOSFET，氧化物/ SiC界面非常重要。利用预氧化退火或N2气氛处理可显著改善SiO2/SiC界面的特性。利用重掺杂（>1019cm-3）SiC层可以作出欧姆接触，接触电阻可低至8×10-7Ωcm-2（n型）和5×10-6Ωcm-2（P型）。
器件 器件性能不断提高，发展很快，用固定的眼光评述是很困难的。击穿电压几千伏、电流几十安培的肖特基二极管已开发成功；600V/4A、600V/6A、300V/10A的二极管已有商品。用外延或离子注入研制p- n结二极管也进行了广泛研究。在功率开关器件方面：已制出U形槽MOSFET（UMOSFET）和双注入MOSFET（DIMOSFET）。为解决低沟道迁移问题，提出了一些新的器件结构，如积累FET（ACCUFET）、外延沟道FET（EC—FET）、静态感应注入积累FET（SIAFET）等。已作出利用结型FET（JFET）和静态扩张沟道结型FET（SEJFET）的若干种开关器件以及p- n-p- n晶闸管、门极可关断晶闸管（GTO）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）。除功率器件外还开发了高频/大功率器件和高温器件。利用4H SiC（1120）衬底可提高MOSFET沟道迁移率，与采用（0001）衬底相比，低场迁移率由5.6提高到81.7～95.9 cm2/V.S，室温下其阈值电压由7.8V下降到4.0V，且受温度影响不大。
发展趋势 直径4″SiC单晶现已研制成功，降低微管道及小角晶界的密度是一项重要课题。对高频应用来说，要求使用无V族元素掺杂的半绝缘晶片。在同质外延生长中尚须解决大面积掺杂的均匀性问题。外延生长后晶片的翘曲问题也应引起重视。用离子注入技术所研制P + -SiC的方块电阻值较高，须尽快加以解决。为控制好MOS界面的特性（尤其是用4H-SiC）也存在尚待解决的许多问题，因为MOS结构是SiC功率开关器件的核心部件。所有加工过程都希望尽可能降低温度。各类器件的可靠性的提高是它们得以广泛应用的前提。为开发由SiC器件支撑的SiC“世界”，需要在各方面的应用中进行实践检验。研究不同晶向的行为和作用，或许可为SiC工艺的发展开辟出一条新的道路。
根据王笃诚、车兆华《SMT波峰焊接的工艺研究》，在焊接过程中，焊点金相组织变化经过了以下三个阶段的变化：
(1)合金层未完整生成，仅是一种半附着性结合，强度很低，导电性差：
(2)合金层完整生成，焊点强度高，电导性好；
(3)合金层聚集、粗化，脆性相生成，强度降低，导电性下降。
在实际生产中，我们发现，设定不同的锡锅温度及焊接时间，并没定适合的倾斜角，有焊点饱满、变簿，再焊点饱满且搭焊点增多直至“拉尖”的现象，因此本人认为，必须控制在当产生较多搭焊利拉尖时，将工艺条件下调至搭焊较少且无拉尖，“虚焊”才能最大限度的控制。
另外，本人认为，该现象除可用金相结构来解释外，还与“润湿力”的变化及焊料在不同温度下的“流动性”有关。
5．2 预热温度与焊剂比重的控制
控制一定的焊剂比重和预热温度，使印制板进入锡锅时，焊剂中的溶剂挥发得差不多，但又太干燥，便能最大限度地起到助焊作用，即使零交时间最短，润湿力最大，如未烘干，则温度较低、焊接时间延长，通过锡峰的时间不足；如烘得过于，则助焊剂性能降低，甚至附着在引线、焊盘上，起不到去除氧化层的作用；这两种倾向都极易产生“虚焊”。
根据以上五个方面因素，我们在生产中，对印制板的设计规定了《印制板设计的工艺性要求》企业标准，规定了元器件、印制板可焊性检验及存放的管理制度，对助焊剂、锡铅焊料进行定厂定牌使用，对波峰焊工序严格按照工艺文件要求操作，每天定时记录工艺参数，检查焊点质量，将产生“虚焊”的诸方面因素压缩到最低限度。近年来，出厂产品“虚焊”的反映很小，取得了一定的经济效益。
随着生产技术的发展，自动插件引线打弯及两次焊工艺，使焊接质量有了相当的提高，但仍离不开上述诸方面因素。因此，控制“虚焊”仍然必须从印制板的设计、元器件、印制板、助焊剂等焊接用料的质量管理，波峰焊工艺管理诸方面进行综合控制，才能尽可能地减少“虚焊”，提高电子产品的可靠性。
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