欧洲高能效功率芯片专案成果斐然

2013-05-29 13:15:17来源: CTIMES
    欧洲奈米电子行动顾问委员会(ENIAC)联盟(JU)日前公布为期三年的LAST POWER专案开发成果。此专案于2010年4月启动,目标在于研发高成本效益且高可靠性的功率电子技术,聚集了宽能隙功率半导体元件(Wide Bandgap Power Semiconductor)领域的民营企业、大学和公共研究中心。其研究主轴包括碳化矽(SiC)和氮化镓(GaN)高能效功率晶片技术,涉及工业、汽车、消费性电子、再生能源转换系统和电信应用。

碳化矽主要研发成果基于SiCrystal公司展示的离轴2°截止角的150mm直径的大面积4H-SiC基板。在晶体结构和表面粗糙度方面,材料品质与专案启动时的标准100mm 4°离轴材料相容。在LPE/ETC,这些基板用于中度掺杂的外延层的外延生长,适用于加工600-1200V JBS(Junction Barrier Schottky)萧特基二极体和MOSFET,专案为在大面积(150mm)4H -SiC上生长外延开发了一个创新的化学气相沉积(CVD,Chemical Vapor Deposition)反应堆(reactor)。

外延层品质让意法半导体能够在工业生产线上制造JBS萧特基二极体。第一批晶圆特征分析显示,电气性能与先进的4°离轴材料相当。在这种情况下,关键制程是在NOVASiC上实现化学机械抛光(CMP,chemical mechanical polishing) - StepSiC R 填充和平坦化,对于外延层生长前的基板制备和元件活动层表面粗糙度亚奈米控制,该制程是一个关键问题。在这个专案内,同一企业还取得了用于加工MOSFET和JFET的外延生长能力。

专案与意法半导体、IMM-CNR公司进行SiO2/SiC介面的合作研发,以改进4H-SiC MOSFET的通道迁移率。

最后,专案与Acreo、FORTH合作开发出了用于高温4H-SiC JFET和MOSFET的全新技术模组,为可靠封装解决方案封胶体化合物(molding compound)和无铅晶片连接材料研究提供CCR支援。

LAST POWER专案还从事在功率电子应用中使用基于GaN元件的研究。特别是意法半导体在150mm 矽基板上生长AlGaN/GaN HEMT外延层结构的开发取得了成功,外延层长至3μm,抗击穿电压能力高达200V。 LAST POWER与IMM-CNR、Unipress和意法半导体合作,采用一种无金(Gold-Free)方法开发常关型AlGaN/GaN HEMT元件。

该制程模组与意法半导体生产线要求的晶片制造流程完全相容,目前正整合至HEMT生产线。专案成员在材料生长和装置技术方面已有相当的合作互动,让业界向单晶片整合GaN和SiC元件的目标迈出重要一步,这两项技术在2°离轴4H-SiC基板上均取得成功。

ENIAC联盟成员包括专案协调人意法半导体(义大利)、LPE/ETC (义大利)、Institute for Microelectronics and Microsystems of the National Research Council –IMM-CNR(义大利)、Foundation for Research & Technology-Hellas – FORTH(希腊) , NOVASiC(法国)、Consorzio Catania Ricerche -CCR(义大利)、Institute of High Pressure Physics – Unipress(波兰)、 Universita della Calabria(义大利)、SiCrystal(德国)、SEPS Technologies(瑞典)、SenSiC(瑞典)、Acreo (瑞典)、Aristotle University of Thessaloniki - AUTH(希腊)。

关键字:欧洲  高能效功率芯片

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0529/article_22316.html
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