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歐洲項目推動功率微電子未來

2013-05-21

 

LAST POWER[1]項目組公布了為期三年由歐盟資助的功率半導體項目開發成果。以研發高成本效益且高可靠性的功率電子技術為目標,涉及工業、汽車、消費電子、再生能源轉換系統和電信應用。項目開發成果讓歐洲擠身于世界高能效功率芯片研究商用的最前沿。

 

歐洲納電子計劃顧問委員會(ENIAC)聯盟(JU)是納米工業上市公司與私營企業的聯盟組織,于2010年4月啟動了LAST POWER項目,聚集了寬帶隙半導體(SiC和GaN)領域的私營企業、大學和公共研究中心。該聯盟成員包括項目協調人意法半導體(意大利)、LPE/ETC (意大利)、Institute for Microelectronics and Microsystems of the National Research Council –IMM-CNR(意大利)、Foundation for Research & Technology-Hellas – FORTH(希臘), NOVASiC(法國)、Consorzio Catania Ricerche -CCR(意大利)、Institute of High Pressure Physics – Unipress(波蘭)、Università della Calabria(意大利)、SiCrystal(德國)、SEPS Technologies(瑞典)、SenSiC(瑞典)、Acreo(瑞典)、, Aristotle University of Thessaloniki - AUTH(希臘)。

 

碳化硅主要研發成果基于SiCrystal公司展示的偏軸2°截止角的150mm直徑的大面積4H-SiC襯底。在晶體結構和表面粗糙度方面,材料質量兼容項目啟動時的標準100mm 4°偏軸材料。在LPE/ETC,這些襯底用于中度摻雜的外延層的外延生長,適用于加工600-1200V JBS(結勢壘肖特基)二極管和MOSFET,項目組為在大面積(150mm)4H-SiC上生長外延開發了一個創新的CVD(化學汽相淀積)反應堆。

 

外延層質量讓意法半導體能夠在工業生產線上制造JBS結勢壘肖特基二極管。第一批晶圓特征分析顯示,電氣性能與先進的4°偏軸材料相當。在這種情況下,關鍵工序是在NOVASiC上實現化學機械拋光(CMP)- StepSiC ® 填充和平面化,對于外延層生長前的襯底制備和器件活動層表面粗糙度亞納米控制,該工序是一個關鍵問題。在這個項目內,同一企業還取得了用于加工MOSFET和JFET的外延生長能力。

 

項目組與意法半導體、IMM-CNR公司進行SiO2/SiC接口的合作研發,以改進4H-SiC MOSFET晶體管的溝道遷移率。

 

最后,項目組與Acreo、FORTH合作開發出了用于高溫4H-SiC JFET和MOSFET的全新技術模塊,為可靠封裝解決方案模塑化合物和無鉛芯片連接材料研究提供CCR支持。

 

LAST POWER項目還從事在功率電子應用中使用基于GaN器件的研究。特別是意法半導體在150mm Si襯底上生長AlGaN/GaN HEMT外延層結構的開發取得了成功,外延層長至3µm,抗擊穿電壓能力高達200V。LAST POWER與IMM-CNR、Unipress和意法半導體合作,采用一種“無金”方法開發常關型AlGaN/GaN HEMT器件。該制程模塊完全兼容意法半導體生產線要求的芯片制造流程,目前正在整合至HEMT生產線。項目成員在材料生長和制造工藝方面開展的卓有成效的合作互動,讓業界向單片集成GaN和SiC器件的目標邁出重要一步,這兩項技術在2°偏軸4H-SiC襯底上均取得成功。

 

 

關于意法半導體

意法半導體(STMicroelectronics;ST)是全球領先的半導體解決方案供應商,為客戶提供傳感器、功率器件、汽車產品和嵌入式處理器解決方案。從能源管理和節能技術,到數字信任和數據安全,從醫療健身設備,到智能消費電子,從家電、汽車,到辦公設備,從工作到娛樂,意法半導體的微電子器件無所不在,在豐富人們的生活方面發揮著積極、創新的作用。意法半導體代表著科技引領智能生活(life.augmented)的理念。


意法半導體2012年凈收入84.9 億美元。詳情請訪問公司網站www.st.com



[1]功率器件用大面積碳化硅和heTeroepitaxial GaN襯底

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