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新型碳化硅溝槽器件技術(shù)研究進(jìn)展

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) ? 來(lái)源:第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) ? 2023-12-22 10:45 ? 次閱讀

碳化硅功率器件具有高壓高功率領(lǐng)域等優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)廣闊,應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。也被認(rèn)為是下一代800V電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)核心技術(shù)。

近日,第九屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇(IFWS)&第二十屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA)在廈門(mén)國(guó)際會(huì)議中心召開(kāi)。期間,“碳化功率器件及其封裝技術(shù)分會(huì)“上,湖北九峰山實(shí)驗(yàn)室功率器件負(fù)責(zé)人袁俊做了“新型碳化硅溝槽器件技術(shù)研究進(jìn)展”的主題報(bào)告,分享了JFS多級(jí)溝槽二極管研究,JFS新型溝槽MOSFET等內(nèi)容。

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報(bào)告指出,九峰山實(shí)驗(yàn)室聚焦碳化硅重點(diǎn)共性問(wèn)題的研究,比如碳化硅器件的低損傷,深P+掩蔽結(jié)構(gòu)的構(gòu)造問(wèn)題;高溫Al離子注入工藝在生產(chǎn)中的產(chǎn)能瓶頸問(wèn)題;下一代碳化硅溝槽器件結(jié)構(gòu)IP的探索及可制造性問(wèn)題。九峰山在碳化硅芯片前沿技術(shù)研究和 IP 儲(chǔ)備方面,從多級(jí)溝槽JBS二極管技術(shù)出發(fā),延申到各種新的SiC 器件技術(shù)構(gòu)造,包括溝槽MOSFET和超結(jié)器件;和產(chǎn)業(yè)公司及Fab探索推廣新的解決方案,可制造性技術(shù)。

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JFS多級(jí)溝槽二極管研究方面,涉及碳化硅多級(jí)溝槽JBS/MPS 二極管技術(shù)開(kāi)發(fā),首次實(shí)現(xiàn)了“多級(jí)溝槽+低能量 P 注入”構(gòu)造超2um結(jié)深;開(kāi)發(fā)出業(yè)界第一顆產(chǎn)品級(jí)的多級(jí)溝槽JBS二極管;解決了SiC溝槽器件中深 P 型掩蔽構(gòu)造時(shí),刻蝕角度/深度/離子注入能量劑量與注入損傷之間的矛盾。碳化硅多級(jí)溝槽JBS/MPS二極管開(kāi)發(fā)成果上,JFS特有的“多級(jí)溝槽二極管”,多批次良率>94%,高溫封裝工作>225℃;形成了系列IP儲(chǔ)備20+專利(包括設(shè)計(jì)和工藝know-how);高溫工作能力;更小芯片面積增加~30%單片芯粒產(chǎn)出;抗單粒子能力(實(shí)驗(yàn)研究中)。

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溝槽結(jié)構(gòu)IP及成套工藝是碳化硅下一代全球產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵,新型溝槽MOSFET 研究方面,報(bào)告分享了新型溝槽MOSFET新結(jié)構(gòu)探索,包括“膠囊溝槽”、“包角溝槽”、“輔助源極溝槽”、“多級(jí)溝槽超結(jié)”等研究進(jìn)展。研究成果顯示,周期性深掩蔽溝槽MOSFET開(kāi)發(fā)DEMO-1,攻克了碳化硅溝槽MOSFET器件研發(fā)的多項(xiàng)關(guān)鍵工藝,形成溝槽MOS的SPB;開(kāi)發(fā)成套工藝,國(guó)內(nèi)第一家發(fā)布具備SiC溝槽能力的6英寸Fab工藝線?!澳z囊”溝槽MOSFET開(kāi)發(fā)DEMO-2,探索基于新型NPN“三明治”外延片夾層的碳化硅溝槽MOSFET器件結(jié)構(gòu);優(yōu)化參數(shù),提升器件性能,降低芯片成本,開(kāi)發(fā)新型器件技術(shù)。







審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:九峰山實(shí)驗(yàn)室袁?。盒滦吞蓟铚喜燮骷夹g(shù)研究進(jìn)展

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