需求名称

新型屏蔽栅MOSFET的结构研发、工艺验证及可靠性提升

单位信息

单位名称：陕西电子芯业时代科技有限公司

所属行业：制造业

技术领域：电子信息先进制造与自动化

技术创新需求情况说明

需求内容

1.需求解决的技术问题

①进行新型屏蔽栅MOSFET结构的研发与验证；

②进行新型屏蔽栅MOSFET的工艺平台开发；

③进行新型屏蔽栅MOSFET的工艺流程及关键技术攻关；

④进行新型屏蔽栅MOSFET的可靠性评估及提升方案。

2.技术需求提出背景及技术应用领域

屏蔽栅 MOSFET器件主要为250V以下的中低压产品，广泛应用于智能汽车、便携电子设备、5G、同步整流、低电压驱动器等。

国外企业由于开始研发时间早、仪器设备先进等原因，已较早形成了比较成熟的屏蔽栅MOSFET产品。而国内在低压屏蔽栅功率MOSFET的研制方面相对国外起步较晚。经过近几年的技术追赶，已有部分公司及其产品逐渐得到了市场的认可，如中芯集成、华虹宏力半导体、新洁能等。

但我国的屏蔽栅产品在电学性能和可靠性方面和国外产品存在一定的差距，比导通电阻、FOM值等关键参数还不能达到英飞凌公司OptiMOS 5的水平，高端产品仍被“卡脖子”。

3.技术难点

本项目的技术难点主要包括：

①建立屏蔽栅MOSFET仿真设计平台，开展器件仿真设计方法研究，建立器件结构参数（外延层浓度和厚度、沟槽宽度和深度等）与电学特性的映射关系，提升量产器件设计效率。

②实现具有缓变掺杂外延层结构的低FOM屏蔽栅MOSFET器件新结构。

③针对屏蔽栅MOSFET在大规模量产中的耐压一致性差及击穿蠕变等问题，开展其失效机理研究，建立系统的可靠性评估方法，并提出可靠性提升方案，为其大规模生产打下基础。

④攻克缓变掺杂外延层制备、深沟槽刻蚀、屏蔽栅制备等关键工艺技术，建立60V屏蔽栅MOSFET工艺平台，并基于上述工艺平台开发出系列化产品。

4.主要技术经济指标

    本技术开发成功，预计涉及产品年产能为6万片，产品单价按照3500元计算，可实现年销售收入1.86亿元，年利税373.05万元，其中利润326.04万元、税收47.01万元。

现有基础

1.开展的工作

目前项目已开展前期研发相关工作。

2.所处阶段

准备实施阶段，目前各项工作已准备完成。

3.投入资金和人才

将在陕西电子芯业时代8吋线的基础上，投入研发经费200万元，与合作方共同开展技术研发。

4.仪器设备

依托陕西电子芯业时代8吋线设备，进行项目技术研发。

5.生产条件

    满足生产所需条件。

产学研合作要求

合作对象倾向

    合作高校应具备具有强大的技术研发实力，近5年内团队牵头或参与国家科技重大专项课题、国家自然科学基金项目不少于10项；产学研合作研发功率半导体器件与功率集成电路不少于60种，为企业成功开发工艺生产平台数目不少于2项。

合作方式

□技术转让    □技术入股   ■联合开发   □委托研发

□委托团队、专家长期技术服务 □共建新研发、生产实体