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歐盟LAST POWER1專案發表功率半導體開發成果

上網時間: 2013年05月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:歐盟  功率半導體  研發  LAST POWER1  再生能源 

LAST POWER1 專案公佈為期三年由歐盟資助的功率半導體專案開發成果。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、消費性電子、再生能源轉換系統和電信應用。專案開發成果讓歐洲躋身於世界高能效功率晶片研究商用的最前列。

 

歐洲奈米電子行動顧問委員會(ENIAC)聯盟(JU)是奈米工業上市公司與民營企業的聯盟組織,於2010年4月啟動了LAST POWER專案,聚集了寬能隙功率半導體元件(Wide Bandgap Power Semiconductor,SiC和GaN)領域的民營企業、大學和公共研究中心。

該聯盟成員包括專案協調人意法半導體(義大利)、LPE/ETC (義大利)、Institute for Microelectronics and Microsystems of the National Research Council–IMM-CNR(義大利)、Foundation for Research & Technology-Hellas – FORTH(希臘) , NOVASiC(法國)、Consorzio Catania Ricerche -CCR(義大利)、Institute of High Pressure Physics – Unipress(波蘭)、 Universit? della Calabria(義大利)、SiCrystal(德國)、SEPS Technologies(瑞典)、SenSiC(瑞典)、Acreo (瑞典)、Aristotle University of Thessaloniki - AUTH(希臘)。

碳化矽主要研發成果基於SiCrystal公司展示的離軸2°截止角的150mm直徑的大面積4H-SiC基板。在晶體結構和表面粗糙度方面,材料品質與專案啟動時的標準100mm 4°離軸材料相容。在LPE/ETC,這些基板用於中度摻雜的外延層的外延生長,適用於加工600-1200V JBS(Junction Barrier Schottky)蕭特基二極體和MOSFET,專案為在大面積(150mm)4H -SiC上生長外延開發了一個創新的化學氣相沉積(CVD)反應堆(reactor)。

外延層品質讓意法半導體能夠在工業生產線上製造JBS蕭特基二極體。第一批晶圓特徵分析顯示,電氣性能與先進的4°離軸材料相當。在這種情況下,關鍵製程是在NOVASiC上實現化學機械拋光(CMP,chemical mechanical polishing) - StepSiC 填充和平坦化,對於外延層生長前的基板製備和元件活動層表面粗糙度亞奈米控制,該製程是一個關鍵問題。在這個專案內,同一企業還取得了用於加工MOSFET和JFET的外延生長能力。

專案與意法半導體、IMM-CNR公司進行SiO2/SiC介面的合作研發,以改進4H-SiC MOSFET的通道遷移率。最後,專案與Acreo、FORTH合作開發出了用於高溫4H-SiC JFET和MOSFET的全新技術模組,為可靠封裝解決方案封膠體化合物(molding compound)和無鉛晶片連接材料研究提供CCR支援。

LAST POWER專案還從事在功率電子應用中使用基於GaN元件的研究。特別是意法半導體在150mm 矽基板上生長AlGaN/GaN HEMT外延層結構的開發取得了成功,外延層長至3?m,抗擊穿電壓能力高達200V。 LAST POWER與IMM-CNR、Unipress和意法半導體合作,採用一種無金(Gold-Free)方法開發常關型AlGaN/GaN HEMT元件。

該製程模組與意法半導體生產線要求的晶片製造流程完全相容,目前正整合至HEMT生產線。專案成員在材料生長和裝置技術方面已有相當的合作互動,讓業界向單晶片整合GaN和SiC元件的目標邁出重要一步,這兩項技術在2°離軸4H-SiC基板上均取得成功。





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