近日，由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）、國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）聯(lián)合主辦，北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)共同承辦的第七屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇暨第十八屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會(huì)展中心舉行。
期間， “IFWS 2021：碳化硅功率器件與封裝應(yīng)用論壇“成功召開(kāi)。會(huì)議由蕪湖啟迪半導(dǎo)體有限公司、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所、北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司、德國(guó)愛(ài)思強(qiáng)股份有限公司協(xié)辦支持。
▲西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院教授張藝蒙
新能源汽車(chē)、高鐵機(jī)車(chē)、智能電網(wǎng)等民用電能轉(zhuǎn)化裝置對(duì)中高壓大功率、高可靠性SiC器件的迫切需求。航天電源系統(tǒng)、輻照探測(cè)系統(tǒng)、脈沖功率系統(tǒng)對(duì)抗輻照、高功率密度、高可靠性SiC功率器件的迫切需求。
會(huì)上，西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院教授張藝蒙分享了“SiC 功率MOSFET器件的可靠性研究”主題報(bào)告。他表示，碳化硅功率器件能顯著提高新能源汽車(chē)中電能儲(chǔ)存、變換和利用的效率與可靠性，是解決資源緊缺、環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)智能制造與能源互聯(lián)網(wǎng)的有效途徑。高效、可靠的系統(tǒng)應(yīng)用方案是發(fā)揮SiC器件性能優(yōu)勢(shì)的核心。
報(bào)告分享了關(guān)于結(jié)終端技術(shù)、高可靠碳化硅功率器件終端調(diào)制技術(shù)、低導(dǎo)通電阻技術(shù)、高功率密度提升技術(shù)與器件的可靠性研究。其中，結(jié)終端技術(shù)可以緩解主結(jié)邊緣的電場(chǎng)集中效應(yīng)，提高擊穿效率的同時(shí)，降低漏電和面積消耗、降低電荷敏感性。
高可靠碳化硅功率器件終端調(diào)制技術(shù)可提出并實(shí)現(xiàn)了單次注入多臺(tái)階JTE終端，通過(guò)不同厚度Al掩模實(shí)現(xiàn)臺(tái)階注入，優(yōu)值注入窗口相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)提升8倍，簡(jiǎn)化工藝，顯著提升工藝可靠性，最終實(shí)現(xiàn)了11kV SiC PIN器件。
為了修正JTE終端邊緣的“尖銳”電場(chǎng)，通過(guò)漸變摻雜尾區(qū)修正構(gòu)造出微型多區(qū)效應(yīng)，弱化邊界曲率，實(shí)現(xiàn)擊穿效率高達(dá)99%，并極大的提高了器件的高壓穩(wěn)定性。提出了“高頻刻蝕”的思路，結(jié)合多層掩模多步刻蝕技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)微溝槽的臺(tái)面刻蝕形貌，最終獲得固化的高穩(wěn)定性干法刻蝕工藝，利用該工藝獲得滿(mǎn)足高壓穩(wěn)定性要求的臺(tái)面終端。
經(jīng)仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，溝槽FLRs終端可有效提升FLRs終端最小間距工藝容限，降低終端面積，可以在不提升工藝復(fù)雜度下提高器件可靠性。
（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解！）
