近日，據韓媒報道，韓國原子能研究院（KAERI）利用核反應堆技術，開發了世界首創的“SiC晶圓大批量摻雜技術”。該技術有3大特點：

● 一次可摻雜1000片，產能提升數百倍。

● 摻雜均勻度提高到 0.35%，而傳統摻雜均勻度在 6%，提高了17倍。

● 2023年將會量產。

KAERI的碳化硅中子摻雜反應堆設備

新型碳化硅摻雜技術：

性能提升17倍，2023年量產

2月10日，韓國原子能研究院（KAERI）宣布，他們已開發出一種可以 大批量 實現 碳化硅晶片摻雜 的技術。

據介紹，該技術的主要是基于韓國核反應堆“Hanaro”設備的“ 中子嬗變摻雜（NTD） ”技術。

通過該技術，KAERI已經開發了一個可以 同時 對 1000片4英寸碳化硅晶圓 進行摻雜的設備。

同時，KAERI開發了一種可以將 中子摻雜均勻度 （RRG）保持在 1%以內 的技術。據介紹，目前傳統碳化硅晶圓的摻雜均勻度在 6% 的水平，而該研究團隊將摻雜精度提高到 0.35% 的水平，相比之下提升了 17倍 。

Hanaro 生產的碳化硅半導體晶片

據“三代半風向”了解，1996 年1月，KAERI的中子應用反應堆 ( HANARO ) 開始運行。2002年KAERI完成了“硅錠摻雜技術”開發，2010 年其輻照硅的產量超過30噸。

2021年6月，KAERI進行了 碳化硅NTD實驗 。Hanaro負責人關光民說：“我們的目標是到 2023年 ，真正實現碳化硅功率半導體NTD摻雜的 商業化 ?！?/span>

HANARO反應堆

中子嬗變摻雜（NTD）是什么？

有哪些優勢？

由于碳化硅的鍵強度高，雜質擴散所要求的溫度(＞1800℃)大大超過硅器件工藝，層間介質和柵極氧化層(SiO ₂ ，Si ₃ N ₄ )等不能承受這么高的溫度，所以器件制作工藝中的摻雜不能采用擴散工藝，只能利用 外延控制摻雜 和 高溫離子注入摻雜 。

常規的離子注入很難提高SiC摻雜的均勻性，KAERI認為唯一可行的方法就是 中子摻雜 。

簡單來說，中子嬗變摻雜（NTD）是通過將中子照射到 碳化硅單晶（錠） 上，并將極少量的原子核轉化為磷（P）來制造半導體的原理。

SiC材料的中子嬗變摻雜原理。原子能研究所提供

與直接添加磷的一般化學工藝相比，磷分布更均勻。由于這些優點，NTD主要用于生產控制 高電壓 和 大電流 的超高質量 功率半導體器件 。

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與常規方法相比，這種摻雜方法的優點是 摻雜均勻 、 精確度高 ，可控制摻雜量（電阻率）。

常規摻雜（上）與NTD摻雜（下）

據介紹，KAERI 的核反應堆 (HANARO) 在反射器區域有2個垂直照射孔NTD1和NTD2，這是他們實現 硅和碳化硅中子嬗變摻雜 (NTD) 的設施。

除了碳化硅晶片NTD摻雜外，KERI在 碳化硅器件 的開發方面也非常有經驗。

2015年12月，KERI宣布開發出 碳化硅功率半導體器件 ，并與Maple半導體簽訂了技術轉讓合同。

2021年4月21日，KERI與YES Power Technix達成技術轉讓協議，以1163萬人民幣將 SiC MOSFET（溝槽結構）技術 轉讓給后者。