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)汽車電驅(qū)核心技術(shù)。

近日，第九屆國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）在廈門國際會(huì)議中心召開。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。

報(bào)告指出，九峰山實(shí)驗(yàn)室聚焦碳化硅重點(diǎn)共性問題的研究，比如碳化硅器件的低損傷，深P+掩蔽結(jié)構(gòu)的構(gòu)造問題；高溫Al離子注入工藝在生產(chǎn)中的產(chǎn)能瓶頸問題；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)。

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）。

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；開發(fā)成套工藝，國內(nèi)第一家發(fā)布具備SiC溝槽能力的6英寸Fab工藝線。“膠囊”溝槽MOSFET開發(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，開發(fā)新型器件技術(shù)。

審核編輯：劉清