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功率半导体芯片制造工艺与技术设计.docx
资料介绍
功率半导体芯片制造工艺与技术设计
概述
功率半导体芯片的制造工艺是功率器件性能的基础，芯片制造工艺的水平直接影响器件的耐压、导通电阻、开关速度和可靠性。功率半导体芯片制造工艺涉及材料制备、外延生长、光刻、掺杂、刻蚀和金属化等环节。在基于STM32G474的逆变器系统中，芯片制造工艺技术可用于功率器件的选型评估。本章系统阐述功率半导体芯片制造的主要工艺步骤、关键工艺参数及技术发展趋势。
衬底材料制备
硅衬底
硅衬底是功率半导体器件最常用的衬底材料，通过直拉法或区熔法制备。直拉法生长的硅单晶直径可达300mm，适用于中低压功率器件。区熔法生长的硅单晶纯度更高，适用于高压功率器件。硅衬底的电阻率根据器件类型确定，IGBT通常采用高电阻率N型衬底。
SiC衬底
SiC衬底通过物理气相传输法或高温化学气相沉积法制备。SiC衬底的直径从4英寸发展到6英寸和8英寸，微管密度持续降低。SiC衬底的价格较高，是Si衬底的数倍至数十倍，制约了SiC器件的广泛应用。
外延生长
Si外延
Si外延在硅衬底上生长一层单晶硅薄膜，外延层的电阻率和厚度根据器件的耐压要求确定。外延生长采用化学气相沉积方法，在高温下通入硅源气体，在衬底表面沉积硅原子。外延层的质量直接影响器件的击穿电压和漏电流。
SiC外延
SiC外延在SiC衬底上生长一层SiC单晶薄膜，外延层的掺杂浓度和厚度根据器件的耐压要求确定。SiC外延生长采用化学气相沉积方法，在高温下通入硅源和碳源气体。SiC外延层的缺陷密度影响器件的性能和可靠性。
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| 文件名 | 大小 |
| STM32G474逆变器_技术文件_1521_功率半导体芯片制造工艺与技术设计.docx | 38K |
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