湖北日报讯 (记者文俊、通讯员李杰、赵峰)9月19日,省科技厅2023“创响荆楚·湖北实验室”媒体交流会在湖北九峰山实验室举办。记者从会上获悉,湖北九峰山实验室6寸碳化硅中试线已全面通线,首批沟槽型MOSFET器件晶圆下线。目前,实验室已全面启动碳化硅工艺技术服务,成为国内首家具有完全自主碳化硅沟槽MOSFET结构知识产权的单位。
碳化硅是第三代半导体产业发展的重要基础材料,碳化硅功率器件以其优异的耐高压、耐高温、低损耗等性能,在风电、光伏、新能源汽车、储能等行业应用前景广阔。碳化硅沟槽结构因其独特的优势被认为是碳化硅MOSFET(MOS场效应晶体管)器件未来的主流设计,国际领先企业已建立先进的沟槽结构的技术领先,国内处于追赶阶段。
湖北九峰山实验室功率器件研究组王宽博士介绍,实验室面向前沿技术进行突破,重点聚焦先进沟槽工艺的研究,完成自主IP布局,并集中资源开发了碳化硅沟槽器件制备中的沟槽刻蚀、高温栅氧、离子注入等关键核心单点工艺,形成了自主IP的成套工艺技术能力。
湖北九峰山实验室工艺中心团队在充分调研及大量验证测试的基础上,充分梳理关键工艺及工艺风险点,连续攻克碳化硅器件刻蚀均一性差、注入后翘曲度高、栅极底部微沟槽等10余项关键工艺问题。开发了低表面粗糙度、高激活率的高温高能离子注入与激活工艺,实现了低沟槽表面粗糙度刻蚀,打通了高厚度一致性及均一性、低界面态密度沟槽栅氧介质结构及工艺,制定并实施了低阻n型和p型欧姆接触的合金化技术方案,系统性解决了一直困扰业界的沟槽型碳化硅MOSFET器件的多项工艺难题。
湖北九峰山实验室于2021年由湖北省人民政府正式批复组建。实验室面向世界科技前沿,面向国民经济主战场和国家重大需求,以建设先进的化合物半导体研发和创新中心为愿景,在中国光谷建立起全球一流的化合物半导体工艺、检测基础设施,打造公共、开放、共享的科研平台。2023年8月1日,湖北九峰山实验室6寸碳化硅中试线全面通线,首批沟槽型MOSFET器件晶圆下线,这标志着实验室已具备碳化硅外延、工艺流程、测试等全流程技术服务能力。
“作为新型研发机构,实验室人员独立、成果独立、任务独立。”湖北九峰山实验室主任丁琪超介绍,一年半来,实验室研究项目投入4亿元以上,合作企业超过80家,为几百家上下游企业服务,瞄定建成世界领先的化合物半导体研发和创新中心这一愿景,以“九峰山所长”充实“湖北所能”,服务“国家所需”。