0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

安森美碳化硅應(yīng)用于柵極的5個(gè)步驟

安森美 ? 來(lái)源:安森美 ? 2025-01-09 10:31 ? 次閱讀

在之前的兩篇推文中粉末純度、SiC晶錠一致性……SiC制造都有哪些挑戰(zhàn)?5步法應(yīng)對(duì)碳化硅特定挑戰(zhàn),mark~,我們介紹了寬禁帶半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)、碳化硅制造挑戰(zhàn)、碳化硅生態(tài)系統(tǒng)的不斷演進(jìn)、安森美(onsemi)在碳化硅半導(dǎo)體生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)。本文為白皮書第三篇,將重點(diǎn)介紹應(yīng)用于柵極的 5 個(gè)步驟。

應(yīng)用于柵極的 5 個(gè)步驟

當(dāng)應(yīng)用于關(guān)鍵的柵極氧化物完整性 (GOI) 時(shí),詳細(xì)的質(zhì)量控制要素包括:

1.控制

為制造碳化硅技術(shù)制定控制方法和工具(例如,控制計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、過(guò)程故障模式和影響分析 (FMEA))。收集數(shù)據(jù)并將其用作潛在工藝改進(jìn)的基礎(chǔ)。

2.改進(jìn)

實(shí)施改進(jìn),由于襯底或外延缺陷、金屬污染物和顆粒會(huì)嚴(yán)重影響柵極氧化物質(zhì)量,因此持續(xù)改進(jìn)和控制引入生產(chǎn)可以大大減少缺陷的隱患。

3.測(cè)試和篩選

安森美開(kāi)發(fā)了一整套視覺(jué)和電氣篩選工具,用于消除有缺陷的芯片。

在晶圓廠加工過(guò)程中進(jìn)行的襯底掃描和其他掃描,可通過(guò)坐標(biāo)和自動(dòng)分類識(shí)別所有缺陷。這些多重檢查可以排除通過(guò)其他步驟發(fā)現(xiàn)的缺陷,并有助于識(shí)別關(guān)鍵工藝步驟中任何其他潛在的工藝邊際。上述檢查中發(fā)現(xiàn)的所有標(biāo)記缺陷均被排除在總體之外。

電氣篩選在多個(gè)級(jí)別實(shí)施:

- 晶圓級(jí)性能和驗(yàn)收(參數(shù)測(cè)試和柵極氧化物完整性驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn))

- 晶圓級(jí)老化

- 晶圓級(jí)芯片分類

- 實(shí)施動(dòng)態(tài)部件平均測(cè)試以消除電氣異常值。最后,所有晶圓都經(jīng)過(guò) 100% 自動(dòng)化出廠檢查。

4.表征

安森美使用失效電荷 (QBD) 作為一種簡(jiǎn)單方法來(lái)比較柵極氧化物質(zhì)量,而不受柵極氧化物厚度的影響。該技術(shù)比 GOI/Vramp 更精細(xì),并且將檢測(cè)內(nèi)在分布中的細(xì)節(jié)。

碳化硅和硅柵極氧化物在擊穿和壽命方面具有相當(dāng)?shù)墓逃心芰?。本征QBD性能的比較(與柵極氧化物厚度無(wú)關(guān))表明,對(duì)于相同的標(biāo)稱厚度,非對(duì)稱平面碳化硅的本征性能是硅的50倍。

在生產(chǎn)中,通過(guò)對(duì)碳化硅MOSFET產(chǎn)品的失效電荷(QBD)進(jìn)行采樣來(lái)評(píng)估每個(gè)批次的柵極氧化物質(zhì)量,并將其與大面積(2.7mm x 2.7mm)NMOS電容器進(jìn)行比較。

已制定了一個(gè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),用于晶圓級(jí)驗(yàn)收。

5.鑒定和提取模型

在定義應(yīng)激條件時(shí),確定柵極氧化物的真實(shí)電流導(dǎo)通機(jī)制至關(guān)重要。作為應(yīng)激電場(chǎng)和應(yīng)激溫度的函數(shù),熱輔助隧道與Fowler-Nordheim競(jìng)爭(zhēng)。因此,了解導(dǎo)通機(jī)制可以防止另一種導(dǎo)通模式中的生產(chǎn)應(yīng)力,而不是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用導(dǎo)通模式下的生產(chǎn)應(yīng)力。

通過(guò)時(shí)間相關(guān)電介質(zhì)擊穿 (TDDB) 應(yīng)力來(lái)評(píng)估柵極氧化物的固有性能。柵極偏置和溫度相結(jié)合對(duì) 碳化硅MOSFET 施加應(yīng)力,并記錄故障時(shí)間。然后使用Weibull統(tǒng)計(jì)分布來(lái)提取生命周期。

到目前為止,已經(jīng)使用了一種非常傳統(tǒng)的方法:Arrhenius溫度加速度和柵極電壓的E模型。正在進(jìn)行相關(guān)的研究,以完善該模型;E模型被認(rèn)為過(guò)于保守。正在進(jìn)行低氧化物場(chǎng)和長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間(63%為幾個(gè)月到一年以上)的應(yīng)力測(cè)試,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)哪種模型最適合這些數(shù)據(jù)。

安森美的優(yōu)勢(shì),在碳化硅應(yīng)用方面取得成功

安森美以獨(dú)特的方式認(rèn)識(shí)到碳化硅在未來(lái)電力電子領(lǐng)域中的關(guān)鍵作用。因此,公司正在投資產(chǎn)能和創(chuàng)新,以確保碳化硅盡快發(fā)揮其全部潛力。我們擁有從原材料到最終產(chǎn)品的端到端碳化硅制造流程,其中有很多步驟是業(yè)內(nèi)其他公司無(wú)法做到的,我們能夠控制完整流程,確保向客戶提供的碳化硅產(chǎn)品質(zhì)量。

憑借在 MOSFET 和 IGBT 方面的領(lǐng)先地位、技術(shù)和專業(yè)知識(shí),以及數(shù)十年來(lái)在封裝技術(shù)方面的大量投資,我們了解客戶獨(dú)特的需求,不斷提供針對(duì)特定應(yīng)用的高性能EliteSiC 產(chǎn)品組合,與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比,這些產(chǎn)品組合是在實(shí)際應(yīng)用的條件下開(kāi)發(fā)的。憑借我們?cè)陔妱?dòng)汽車和工業(yè)領(lǐng)域的深厚積累,以及基于可擴(kuò)展 SPICE 模型方法開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)級(jí) PLECS 仿真工具,您可以信賴我們提供創(chuàng)新的解決方案,為您提供競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并縮短上市時(shí)間。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 半導(dǎo)體
    +關(guān)注

    關(guān)注

    335

    文章

    28679

    瀏覽量

    233638
  • 安森美
    +關(guān)注

    關(guān)注

    32

    文章

    1778

    瀏覽量

    92897
  • SiC
    SiC
    +關(guān)注

    關(guān)注

    31

    文章

    3174

    瀏覽量

    64558

原文標(biāo)題:保姆級(jí)高質(zhì)量SiC制造白皮書(附下載)

文章出處:【微信號(hào):onsemi-china,微信公眾號(hào):安森美】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    什么是MOSFET柵極氧化層?如何測(cè)試SiC碳化硅MOSFET的柵氧可靠性?

    隨著電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,碳化硅MOSFET因其高效的開(kāi)關(guān)特性和低導(dǎo)通損耗而備受青睞,成為高功率、高頻應(yīng)用中的首選。作為碳化硅MOSFET器件的重要組成部分,柵極氧化層對(duì)器件的整體性能和使用壽命
    發(fā)表于 01-04 12:37

    碳化硅的歷史與應(yīng)用介紹

    的化學(xué)惰性? 高導(dǎo)熱率? 低熱膨脹這些高強(qiáng)度、較持久耐用的陶瓷廣泛用于各類應(yīng)用,如汽車制動(dòng)器和離合器,以及嵌入防彈背心的陶瓷板。碳化硅用于在高溫和/或高壓環(huán)境中工作的半導(dǎo)體電子設(shè)備,如火焰點(diǎn)火器、電阻加熱元件以及惡劣環(huán)境下的電
    發(fā)表于 07-02 07:14

    碳化硅深層的特性

    10.5公斤/平方厘米,高溫強(qiáng)度很好??箯潖?qiáng)度直至1400℃仍不受溫度的影響。1500℃時(shí),彈性模量仍有100公斤/平方厘米。上述數(shù)據(jù)均測(cè)自大塊材料。4)熱膨脹系數(shù)較低,導(dǎo)熱性好。5)碳化硅導(dǎo)電性較強(qiáng)
    發(fā)表于 07-04 04:20

    什么是碳化硅(SiC)?它有哪些用途?

    什么是碳化硅(SiC)?它有哪些用途?碳化硅(SiC)的結(jié)構(gòu)是如何構(gòu)成的?
    發(fā)表于 06-18 08:32

    碳化硅的應(yīng)用

    碳化硅作為現(xiàn)在比較好的材料,為什么應(yīng)用的領(lǐng)域會(huì)受到部分限制呢?
    發(fā)表于 08-19 17:39

    淺談硅IGBT與碳化硅MOSFET驅(qū)動(dòng)的區(qū)別

    系列電源模塊,支持多種柵極輸出電壓,可靈活應(yīng)用于碳化硅MOSFET驅(qū)動(dòng)。該電源模塊尺寸為 19.5 X 9.8 X 12.5 mm, 設(shè)計(jì)緊湊, 通用性強(qiáng)。原作者:基本半導(dǎo)體
    發(fā)表于 02-27 16:03

    安森美半導(dǎo)體發(fā)布汽車應(yīng)用碳化硅(SiC)二極管

    2018年6月5日 —推動(dòng)高能效創(chuàng)新的安森美半導(dǎo)體 (ON Semiconductor,美國(guó)納斯達(dá)克上市代號(hào):ON),發(fā)布了碳化硅 (SiC) 肖特基二極管的擴(kuò)展系列,包括專門用于要求
    的頭像 發(fā)表于 06-21 16:08 ?4201次閱讀

    安森美提供的高質(zhì)量CrystX?碳化硅將幫助工程師解決最獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

    。根據(jù)該協(xié)議,GTAT將向高能效創(chuàng)新的全球領(lǐng)袖之一的安森美半導(dǎo)體生產(chǎn)和供應(yīng)CrystX?碳化硅(SiC)材料,用于高增長(zhǎng)市場(chǎng)和應(yīng)用。
    的頭像 發(fā)表于 03-19 09:07 ?2841次閱讀

    安森美半導(dǎo)體發(fā)布一系列新碳化硅產(chǎn)品,適用于高要求應(yīng)用設(shè)計(jì)

    推動(dòng)高能效創(chuàng)新的安森美半導(dǎo)體 (ON Semiconductor,美國(guó)納斯達(dá)克上市代號(hào):ON),發(fā)布一系列新的碳化硅 (SiC) MOSFET器件,適用于功率密度、能效和可靠性攸關(guān)的高要求應(yīng)用。
    的頭像 發(fā)表于 02-19 14:03 ?2349次閱讀

    緯湃科技和安森美簽署碳化硅長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議,共同投資于碳化硅擴(kuò)產(chǎn)

    緯湃科技首席執(zhí)行官Andreas Wolf說(shuō):“高能效碳化硅功率半導(dǎo)體正處于需求量激增的起步階段。因此我們必須與安森美一起打造完整的碳化硅價(jià)值鏈。通過(guò)這項(xiàng)投資,我們?cè)谖磥?lái)十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都能確保該項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的供應(yīng)?!?/div>
    的頭像 發(fā)表于 06-06 15:03 ?1041次閱讀
    緯湃科技和<b class='flag-5'>安森美</b>簽署<b class='flag-5'>碳化硅</b>長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議,共同投資于<b class='flag-5'>碳化硅</b>擴(kuò)產(chǎn)

    安森美中國(guó)區(qū)碳化硅首席專家談碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈迭代趨勢(shì)與背后的意義、合作與機(jī)會(huì)

    進(jìn)行了深入分享,干貨滿滿,一睹為快~ 安森美中國(guó)區(qū)汽車市場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用負(fù)責(zé)人、碳化硅首席專家吳桐博士 碳化硅的工藝迭代 如今,碳化硅頭部企業(yè)都在量產(chǎn)平面柵結(jié)構(gòu)的
    的頭像 發(fā)表于 11-01 19:15 ?1367次閱讀
    <b class='flag-5'>安森美</b>中國(guó)區(qū)<b class='flag-5'>碳化硅</b>首席專家談<b class='flag-5'>碳化硅</b>產(chǎn)業(yè)鏈迭代趨勢(shì)與背后的意義、合作與機(jī)會(huì)

    安森美1.15億美元收購(gòu)Qorvo碳化硅JFET技術(shù)業(yè)務(wù)

    安森美官方微信發(fā)布的信息,此次收購(gòu)旨在進(jìn)一步鞏固安森美碳化硅技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。碳化硅作為一種新型半導(dǎo)體材料,具有出色的耐高溫、耐高壓和耐高頻特性,被廣泛
    的頭像 發(fā)表于 12-11 10:00 ?501次閱讀

    安森美收購(gòu)Qorvo碳化硅業(yè)務(wù),碳化硅行業(yè)即將進(jìn)入整合趨勢(shì)?

    電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)安森美在12月10日宣布,已經(jīng)與Qorvo達(dá)成協(xié)議,以1.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司United Silicon
    的頭像 發(fā)表于 12-15 07:30 ?3007次閱讀
    <b class='flag-5'>安森美</b>收購(gòu)Qorvo<b class='flag-5'>碳化硅</b>業(yè)務(wù),<b class='flag-5'>碳化硅</b>行業(yè)即將進(jìn)入整合趨勢(shì)?

    安森美碳化硅半導(dǎo)體生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)

    此前的文章“粉末純度、SiC晶錠一致性……SiC制造都有哪些挑戰(zhàn)”中,我們討論了寬禁帶半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)及碳化硅制造挑戰(zhàn),本文為白皮書第二部分,將重點(diǎn)介紹碳化硅生態(tài)系統(tǒng)的不斷演進(jìn)及安森美(onsemi)在
    的頭像 發(fā)表于 01-07 10:18 ?458次閱讀

    ?安森美推出基于碳化硅的智能功率模塊

    安森美(onsemi,美國(guó)納斯達(dá)克股票代號(hào):ON)推出其第一代基于1200V碳化硅(SiC)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的SPM31智能功率模塊(IPM)系列。
    的頭像 發(fā)表于 03-19 14:31 ?514次閱讀

    電子發(fā)燒友

    中國(guó)電子工程師最喜歡的網(wǎng)站

    • 2931785位工程師會(huì)員交流學(xué)習(xí)
    • 獲取您個(gè)性化的科技前沿技術(shù)信息
    • 參加活動(dòng)獲取豐厚的禮品