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創(chuàng)新技術(shù)推動(dòng)國(guó)家功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展
點(diǎn)擊次數(shù):1653  更新時(shí)間:2019-10-08  【打印此頁(yè)】  【關(guān)閉
  5月13日至17日,國(guó)際公認(rèn)的功率半導(dǎo)體領(lǐng)域權(quán)威的學(xué)術(shù)會(huì)議——第三十屆國(guó)際功率半導(dǎo)體器件與集成電路年會(huì)(The 30th IEEE International Symposium on Power Semiconductor Devices and Ics,以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISPSD)在美國(guó)芝加哥舉行, 本屆會(huì)議也是“ISPSD 30周年盛典”。來(lái)自全球23個(gè)國(guó)家和地區(qū)的知名功率半導(dǎo)體公司、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界人員參與了此次盛會(huì)。


  近年來(lái),中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體一直致力于高功率密度IGBT研究并獲得了一定成果。2017年,在日本札幌召開(kāi)的第29屆ISPSD中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體首次發(fā)布了1700V RET-IGBT的技術(shù)成果。今年在美國(guó)芝加哥召開(kāi)的第30屆ISPSD,中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體再次發(fā)布RET-IGBT技術(shù)上取得的兩項(xiàng)新突破,分別應(yīng)用于750V和3300V電壓等級(jí)IGBT,將中國(guó)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推向了一個(gè)新的高度。


  精細(xì)溝槽是實(shí)現(xiàn)高功率密度IGBT的主流技術(shù)路線。隨著精細(xì)化程度的提高,IGBT特征線寬不斷降低,制造難度不斷增大,對(duì)IGBT生產(chǎn)線的要求不斷提高。中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RET-IGBT技術(shù),創(chuàng)新性地在發(fā)射極下方嵌入一個(gè)或多個(gè)溝槽,在不降低發(fā)射極接觸窗口線寬、不增加工藝難度的前提下,可大幅提高IGBT精細(xì)化程度。同時(shí),RET結(jié)構(gòu)為空穴載流子提供了額外的傳輸路徑,可降低“P基區(qū)/ N+源區(qū)”結(jié)上的壓降,從而提高閂鎖被觸發(fā)的閾值,大幅拓展IGBT的安全工作區(qū)SOA。該技術(shù)使得在相同的特征尺寸下,進(jìn)一步全面提高IGBT導(dǎo)通壓降VCE(ON)—關(guān)斷損耗EOFF—安全工作區(qū)SOA折衷性能成為可能,具有顯著的技術(shù)優(yōu)越性,可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通、智能電網(wǎng)、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。


  針對(duì)電動(dòng)/混動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用需求,中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體進(jìn)一步對(duì)RET-IGBT的Dummy區(qū)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提出具備“嵌入式溝槽陪柵(RDT)”結(jié)構(gòu)的RET-IGBT,并結(jié)合薄片技術(shù),成功將RET-IGBT運(yùn)用于汽車(chē)級(jí)750V IGBT上,導(dǎo)通壓降VCE(ON)—關(guān)斷損耗EOFF折衷關(guān)系大幅提升。相對(duì)于常規(guī)IGBT結(jié)構(gòu),RET-IGBT導(dǎo)通壓降VCE(ON)降低0.35V,降幅達(dá)17.1%;結(jié)合RDT結(jié)構(gòu),導(dǎo)通損耗EON和關(guān)斷損耗EOFF進(jìn)一步分別降低34.9% 和12.3%。


  針對(duì)軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用要求,中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體將RET-IGBT技術(shù)拓展至3300V電壓等級(jí)。通過(guò)仿真器件特性,發(fā)現(xiàn)短路狀態(tài)下RET-IGBT的溝道耗盡僅發(fā)生在臺(tái)面一側(cè),即使在亞微米級(jí)(0.5μm)臺(tái)面寬度下,RET-IGBT也能有效抑制臺(tái)面間P基區(qū)的電導(dǎo)調(diào)制發(fā)生,利于短路安全工作區(qū)SCSOA的拓展。制備的3300V RET-IGBT獲得了強(qiáng)健的SCSOA和RBSOA性能。


  自1992年第四屆ISPSD開(kāi)始,該會(huì)議每年舉辦一次,輪流在日本、美國(guó)、歐洲進(jìn)行。近年來(lái),以中國(guó)為代表的亞洲地區(qū)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)行業(yè)的影響力日趨加強(qiáng),2015年,ISPSD首次在中國(guó)舉辦,亞洲地區(qū)(除日本外)也增加成為ISPSD四個(gè)輪值舉辦地之一。2019年5月19日,第31屆ISPSD也將在上海舉行。中車(chē)時(shí)代半導(dǎo)體將在包括IGBT和SiC器件在內(nèi)的功率半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)深耕細(xì)作,帶來(lái)更好的技術(shù)和產(chǎn)品,為推動(dòng)中國(guó)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展而不懈努力。
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