隨著科技的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)也在不斷追求更高的性能、更低的能耗和更小的體積。在這個(gè)過程中，碳化硅（SIC）作為一種新型材料，逐漸成為了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。然而，SIC器件“高壓運(yùn)行與快速開關(guān)”相結(jié)合的固有工作模式下動態(tài)應(yīng)力下缺陷觸發(fā)技術(shù)一直是一個(gè)難題，這也成為了制約第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。廣電計(jì)量集成電路測試與分析研究所展開SiC器件的柵極氧化層可靠性及動態(tài)應(yīng)力下缺陷觸發(fā)技術(shù)研究，賦能第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
SiC器件失效機(jī)制研究，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)如何迎頭趕上
近年來，國際大廠對SiC器件失效機(jī)理進(jìn)行了深入分析，不斷開發(fā)新試驗(yàn)用于測試基于SiC功率半導(dǎo)體器件固有的運(yùn)行模式，同時(shí)改進(jìn)其他硅基半導(dǎo)體功率器件試驗(yàn)以滿足SiC固有的要求，了解新的潛在失效機(jī)制。目前國內(nèi)對于這方面研究還處于起步階段。
目前，集成電路測試與分析實(shí)驗(yàn)室滿足硅基器件驗(yàn)證（如AEC-Q101）的市場需求，但隨著第三代半導(dǎo)體廠商的快速成長，逐漸關(guān)注SiC器件潛在失效機(jī)制的驗(yàn)證、失效率及壽命的評估。如模塊車規(guī)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)AQG 324更新了2021版本，增加SiC Mosfet模塊驗(yàn)證內(nèi)容，但對于動態(tài)應(yīng)力下SiC器件缺陷觸發(fā)實(shí)現(xiàn)沒有提及。隨著第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，市場上涌現(xiàn)很多競爭對手，如何保持廣電計(jì)量在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的檢測優(yōu)勢，需要深入研究SiC器件的失效機(jī)制，建立SiC器件檢測核心優(yōu)勢，助力國內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
突破核心技術(shù)，構(gòu)筑SiC器件檢測核心優(yōu)勢
為解決制約第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)材料自主可控與產(chǎn)業(yè)化，使產(chǎn)品性能達(dá)到國際優(yōu)秀水平，廣電計(jì)量集成電路測試與分析研究所對SiC器件進(jìn)行深入分析，開展了SiC器件的柵極氧化層可靠性及動態(tài)應(yīng)力下缺陷觸發(fā)技術(shù)的研究。經(jīng)技術(shù)攻關(guān)，建立了一套完善準(zhǔn)確的檢測方法和SiC mosfet閾值電壓測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)SiC器件失效率與應(yīng)力壽命的評估及高壓運(yùn)行與快速開關(guān)相結(jié)合的固有工作模式下缺陷觸發(fā)驗(yàn)證試 驗(yàn)，建立了動態(tài)柵偏、動態(tài)反偏、動態(tài)高溫高濕反偏試驗(yàn)系統(tǒng)（H3TRB）試驗(yàn)以及柵極氧化層壽命評估試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
目前，該項(xiàng)技術(shù)已向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請發(fā)明專項(xiàng)4項(xiàng)，發(fā)表論文1篇。技術(shù)成果已為國內(nèi)數(shù)十家元器件廠商提供了技術(shù)服務(wù)，贏得了眾多客戶信賴與認(rèn)可。
助力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
該項(xiàng)目研究建立的SiC器件失效率與應(yīng)力壽命的評估及高壓運(yùn)行與快速開關(guān)相結(jié)合的固有工作模式下缺陷觸發(fā)驗(yàn)證試驗(yàn)?zāi)芰?，突破了SiC器件特殊檢測需求，在SiC檢測領(lǐng)域構(gòu)筑了全面的技術(shù)能力，對于器件性能評測，指導(dǎo)優(yōu)化制造工藝具有非常重要的作用和實(shí)際意義，能為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量與可靠性技術(shù)服務(wù)，助力我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
集成電路測試與分析研究所
廣電計(jì)量集成電路測試與分析研究所擁有各類高精尖分析儀器和專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，以技術(shù)開拓市場，長期致力于元器件篩選及失效分析技術(shù)領(lǐng)域的科研和咨詢服務(wù)，構(gòu)建了包括元器件國產(chǎn)化驗(yàn)證與競品分析、集成電路測試與工藝評價(jià)、半導(dǎo)體功率器件質(zhì)量提升工程、車規(guī)級芯片與元器件AEC-Q認(rèn)證、車規(guī)功率模塊AQG 324認(rèn)證等多個(gè)技術(shù)服務(wù)平臺，滿足裝備制造、航空航天、汽車、軌道交通、5G通信、光電器件與傳感器等領(lǐng)域的電子產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的需求，能為客戶提供專業(yè)化咨詢、分析及培訓(xùn)等“一站式”服務(wù)，全面提升產(chǎn)品品質(zhì)。
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