科普 | 功率半导体生产中的主要工艺流程
功率半导体是一种能够在高电压和高电流下工作的微电子元器件,广泛应用于工业、交通运输、医疗、家电等各个领域。功率半导体主要的生产工艺及流程如下。
1、晶圆加工
晶圆加工是制造功率半导体器件的基础步骤。晶圆是由硅或碳化硅材料制成,并具有平坦表面,晶圆加工包括切割、抛光、清洗和蚀刻等步骤。
其中,切割过程主要是将大型晶体切割成小晶体,以提高晶片产量。抛光过程是为了去除晶圆表面的缺陷和污染物,使其表面更加平整。清洗过程则是为了去除表面残留的化学物质和微粒。最后,在蚀刻过程中,使用化学液体对晶圆进行腐蚀,形成所需的结构和图案。
2、氧化物形成
氧化层是功率半导体器件中重要的一层结构。它的主要作用是提供电绝缘和防止材料氧化。
在制造过程中,首先需要在晶圆表面形成氧化层。通常是将晶圆暴露在氧化炉的高温环境下,并注入硅烷(SiH₄)和氧气等在晶圆表面反应生成二氧化硅(SiO₂)。
3、物理气相沉积
物理气相沉积(PVD)利用等离子体技术,在晶圆表面沉积薄膜的过程。其利用受到粒子束轰击时物质表面原子溅射等现象,从而实现从源物质(靶材)到产品芯片上的可控的转移。
此工艺主要用于肖特基金属、正面金属和背面金属的沉积。溅射沉积可以使用多种材料,如金属、氧化铝等。
4、光刻工艺
光刻工艺是采用感光胶薄膜作为图形转移媒介的微电子制造工艺。其基本原理是利用光线将感光胶薄膜刻画成所需的图形,然后以这种图形为刻蚀掩模,在硅或碳化硅基片上刻蚀出该图形。
5、离子注入
离子注入是集成电路制造的主要工艺之一,通过将离子束加速到一定能量范围(一般在keV量级),然后注入固体材料表层内,从而改变材料表层物理性质。在集成电路工艺中,固体材料通常是硅或碳化硅。主流工艺选择将铝(AL)作为P型掺杂,氮(N)作为N型掺杂。
完成离子注入后,产品片会进入高温激活炉中并在1700℃的工艺温度下激活,以修复晶格损伤。
6、金属化和封装
金属化和封装是制造功率半导体器件的最后两个工艺步骤。
正面金属化是指在芯片表面镀上一层金属膜,形成二极管的正极,一般在4μm以上。背面金属化一般选择钛、镍、银作为三层背面金属,主要是为了增加元件柔软性,降低芯片的热阻抗,以进一步提高性能,厚度在10μm以内。
随后,元器件将被封装在适当的外壳中,以确保器件的可靠性和稳定性。
SMC桑德斯微电子根据客户的需求设计和生产半导体及相关产品。
2015年,SMC布局碳化硅产品的设计、研发与制造,并推出了一系列节能可靠、高性价比的大功率碳化硅器件,可广泛运用于包括新能源汽车、光伏、储能、电源等各个领域。
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型号- HMS330N10,HM01N100PR,HMS320N04D,HM35SDN03D,HM4616D,HM3400KR,HM603K,HMS310N85,HMS11N70Q,HMS135N10,HM3N40R,HMS320N04G,HM2818D,HMG20N65F,HM1N50MR,BSS84DW,HMG20N65D,HMC8N120,HM4615Q,HMS100N20,HM12N65D,HM2302BSR,HM30SDN02D,HM2819D,HM06DP10Q,HM4889,HMS100N15,HM35DN03D,HMG40N65FT,HM4616Q,HMC5N120,HM3N40PR,HMC10N65,BSS138KR,HM605K,HMS10N80F,HMC20N120D,HM10DP06Q,HM4618D,HM3N30R,HM2301BWKR,HMS15N70Q,HMS10N80K,HM05P35MR,HM10DP06D,HMC4N65,HMC2N120K,HM2N50R,HMS30DN08D,HM4N10D,HMS135N85K,HM11P20,HMS135N85G,HMS5N90R2,HM2809D,HMC6N65K,HM1P20,HM4618Q,HMC6N65Q,HMS100N20D,HM1P15MR,HMC15N65,HM2N25MR,HM607K,HMS5N80F,HM3N150F,HM3N150A,HMS80N25,HMS5N80K,HM2301BSR,HMS5N80,HMS5N80I,HMS120N10G,HMS260N10D,HMS320N04,HMS120N10D,HMS120N10K,HMS20N80,HMS5N80R,HM3N20M,HM40N120AT,HMC5N120K,HMC4N65K,HM2P15R,HM3N30PR,HM10SDN06D,HMG40N65AT,HMC20N65D,HMS80N10,HM25P15K,HM3N100,HMC20N65,HMS80N85K,HM20SDN04Q,HM10SDN06Q,HMS80N85G,HM2N65R,HM4640D,HMG75N65AT,HMS15N65Q,HMC10N65Q,HM10N65D,HM609K,HMC8N65,HMS85N10,HMS80N85D,HMS5N90R,HM40DN04K,HM3800D,BSS84SR,HM2302BWKR,HMS120N10,HMS11N65Q,HM2301KR,HM2N65PR,HM6P15K,HM4P20K,HM7002KDW,HM5N50R,HM02P30R,HM0565MR,HM4884Q,HMS310N85LL,HM25N50D,HMS15N80,HM3N120,HMC2N120,HMS330N06,HMC10N65K,HM4630D,HMS330N06D,HM3N20PR,HM02P30PR,HM09P12D,HM4620D,HM10DN06D,HMS10DN08Q,HM10DN06Q,HM1N70PR,HMC2N65,HMS5N70R2,HM5P15D,HM2302BKR,HM08DN10D,HMS320N04LL,HMS10N80,HM2810D,HM25SDN03Q,HMN9N65Q,HMS135N85,HM4P10D,HM2302KR,HM3400DF,HM2310DF,BSS84KR,HMN9N65D,HM4489,HMN11N65D,HM2N50PR,HM2302BJR,HM3N25R,HM4922,HM4923,HM40N120FT,HM4920,HM4926,HM4924,HMC15N65D,HM4N60R,HMS310N85D,HMS260N10LL,HM2300DF,HMS20N80T,HMS135N10K,HM13N50D,HM4622D,HM3N100F,HM18DP03Q,BSS138SR,HM3N100D,HM8N100A,HM07DP10D,HMS80N25D,HM3DN10D,HMS20N80D,HM18DP03D,HMS100N15D,HM3N150,HMS20N80F,HM8N100F,HM18SDN04D,HMS5N70R,HM2800D,HMC8N65K,HM20DN04Q,HMC8N120K,HMC8N65Q,HMS100N85,HM5N30R,HM4611D,HM18DP02Q,HM1N60R,HMS260N10,HM20DN04D,HM25N120FT,HM30DN02D,HM6604BWKR,HM40SDN02Q,HMS135N10G,HMG20N65,HMS135N10D,HMC15N65T2,HMC20N120T2,HMS120N85K,HM4P15Q,HM4611Q,HM2309DR,HM4N65R,HM16P12D,HMS80N10K,HMS80N10G,HM2301BJR,BSS138DW,HMS135N85D,HM2301DR,HMS15N80F,HMC6N65,HMS15N80D,HMS100N85D,HMS100N85G,HMS100N85K,HM610K,HM2319D,HM1N60PR,HMS5N65R,HM10SDN10D,HMS80N10D,HMS7N80F,HM1N70R,HMS7N80K,HM2P15PR,HM7002KR,HMS7N80I,HMS120N85D,HMS5N65R2,HM08SDN10Q,HM2803D,HMS120N85G,HMS120N85,HMC2N65K,HM3801DR,HMS10DN10Q,HMS80N85,HM2P20D,HM2318D,HMS5N80R2,HM3N120F,HMS7N80,HM12DP04D,HM3N120A,HM2N70R,HM11P20D,HMS85N10K,HMS330N10LL,HMS85N10G,HM2302DR,HMS13N65Q,HM12DP04Q,HM2P20Q,HMS85N10D,HM4615D,HM20DN06KA,HM2305D,HMC20N120,HMS330N06LL,HMS330N10D,HM5N30PR,HM2301BKR,HM3401DR,HMC20N65T2
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