微電子所6500V超高壓IGBT研制取得重要突破

中國科學(xué)院微電子研究所IGBT團(tuán)隊(duì)在高壓高功率IGBT（絕緣柵雙極晶體管）研制方面，繼上半年1700V系列之后，近期在6500V系列超高壓領(lǐng)域再次取得關(guān)鍵技術(shù)突破。由微電子所完全自主設(shè)計(jì)的6500V Trench FS IGBT（溝槽柵場截止型）產(chǎn)品，在國際知名晶圓代工廠“華虹NEC”8吋制造工藝平臺(tái)上首輪流片順利完成，測試結(jié)果顯示阻斷電壓達(dá)7100V以上，符合原定設(shè)計(jì)目標(biāo)。該階段性成果標(biāo)志著微電子所IGBT研制方面邁上新的高度，我國自主IGBT芯片從設(shè)計(jì)到工藝的整體貫通又上了一個(gè)新的臺(tái)階。

IGBT產(chǎn)品針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域按阻斷電壓等級(jí)進(jìn)行分類，其中6500V系列是目前市場應(yīng)用中電壓等級(jí)最高的產(chǎn)品，主要用于電網(wǎng)、高鐵、工業(yè)變頻等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。目前世界上只有歐洲日本等極少數(shù)廠商擁有6500V的產(chǎn)品和技術(shù)，從器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到制造工藝，難點(diǎn)很多且難度較大，其中最主要難點(diǎn)之一就是如何使阻斷電壓達(dá)到6500V以上。微電子所與戰(zhàn)略合作伙伴華虹NEC緊密合作，共同攻關(guān)，采用當(dāng)前國際最先進(jìn)的溝槽柵場截止（Trench gate & Filed Stop）結(jié)構(gòu)和制造工藝，首輪流片既命中目標(biāo)。該研制獲得了株洲南車時(shí)代電氣有限公司（以下簡稱“南車時(shí)代電氣”）的鼎力支持，由南車時(shí)代電氣完成了6500V IGBT芯片封裝及測試。

依托于企業(yè)，服務(wù)企業(yè)，通過更加緊密相互融合的產(chǎn)學(xué)研合作新模式，獨(dú)立自主開展結(jié)合國情的科技創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，是微電子所支撐服務(wù)產(chǎn)業(yè)的指引方針。微電子所在功率器件研究和研制方面具有20多年的技術(shù)積累和基礎(chǔ)，實(shí)力雄厚。合作伙伴華虹NEC擁有成熟先進(jìn)的功率分立器件制造工藝，尤其性能穩(wěn)定、高可靠性的Trench技術(shù)獨(dú)具特色。雙方團(tuán)隊(duì)合作緊密、無縫溝通，相繼開發(fā)了1200V/1700V Trench NPT，6500V Trench FS IGBT工藝平臺(tái)和相關(guān)系列產(chǎn)品，取得了國內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢。后續(xù)雙方將加快完善系列產(chǎn)品參數(shù)和工藝優(yōu)化，并達(dá)到相應(yīng)可靠性等級(jí)，早日實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)自主IGBT全系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。