SiC基SBD器件实验用光刻版

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sic蚀刻工艺

一、概述

SIC蚀刻工艺是一种用于将硅碳化物材料制成器件的工艺。该工艺主要利用气相反应将SiC材料表面进行蚀刻，以达到加工和制备器件的目的。

二、材料准备

1. SiC衬底：选择高质量的SiC衬底，表面应平整无瑕疵。

2. 掩模：根据器件设计要求选择合适的掩模，掩模应与SiC衬底紧密贴合。

3. 光刻胶：选择合适的光刻胶，并按照厂家说明书进行处理。

三、光刻

1. 清洗SiC衬底表面，去除污垢和有机物。

2. 在SiC衬底表面涂上光刻胶，并利用旋涂机将其均匀涂布在整个表面上。

3. 将掩模放置在光刻胶上，并利用紫外线曝光机进行曝光。曝光时间和强度应根据厂家说明书和器件设计要求进行调整。

4. 去除未曝光部分的光刻胶，形成图案。

四、蚀刻

1. 在蚀刻室中，将SiC衬底放置在蚀刻夹具上，并将其与蚀刻室密封。

2. 开始气相反应，向蚀刻室中注入气体混合物（如Cl2、BCl3、H2等），并控制温度和压力。

3. 蚀刻时间应根据器件设计要求和材料特性进行调整。

4. 蚀刻后，将SiC衬底取出并清洗干净。

五、后续处理

1. 在SiC衬底表面进行电镀或其他加工，形成器件结构。

2. 清洗器件表面，并进行测试。

六、注意事项

1. 操作时应注意安全，避免气体泄漏和爆炸等危险。

2. 气相反应条件应根据材料特性和器件设计要求进行优化。

3. 光刻胶的选择和处理应严格按照厂家说明书进行操作。

sic半导体芯片工艺流程

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cree SiC SBD 资料

/power

D a t a s h

e e t : C P W 2-0650-S 006B R e v . -CPW2-0650-S006B

Z -R ec ™ R ectifieR

Features

• 650-Volt Schottky Rectifier • Zero Reverse Recovery

• Zero Forward Recovery • High-Frequency Operation

• Temperature-Independent Switching Behavior • Extremely Fast Switching

•

Positive Temperature Coefficient on V F

Chip Outline

Maximum Ratings

1. Assumes θJC Thermal Resistance of 1.6˚C/W or less

Chip Dimensions

Anode

The die-on-tape method of delivering these SiC die may be considered a means of temporary storage only. Due to an increase in adhesion over time, die stored for an extended period may affix too strongly to the tape. These die should be stored in a temperature-controlled nitrogen dry box soon after receipt. Cree will further recommend that all die be removed from tape to a waffle pack, to a similar storage medium, or used in production within 2 – 3 weeks of delivery to assure 100% release of all die without issues.

碳化硅sbd规格书导读

碳化硅SBD规格书导读

1.碳化硅S BD简介

碳化硅S BD（S il ico n Ca rb id eS ch ot tky B ar ri er Di od e）是一种基

于碳化硅材料制造的肖特基势垒二极管，其特点是具有较高的开关速度、

较低的导通压降以及较低的开关损耗。碳化硅SBD广泛应用于高频电源、光伏逆变器、电动汽车充电桩等领域。

2.碳化硅S BD规格书概述

碳化硅S BD规格书是对碳化硅S BD的技术参数、性能指标以及应用条

件进行详细描述的文档。该规格书旨在提供给工程师、设计师和制造商参考，以便在电子设计和生产过程中能正确选型和使用碳化硅SB D。

3.碳化硅S BD的主要参数

3.1最大反向电压（V R M）

最大反向电压是指碳化硅SB D可承受的最大反向电压值。超过该电压值，SB D极易受损或失效。设计师在选择碳化硅S BD时，应确保SB D的

最大反向电压高于所需电路中的最大反向电压。

3.2最大正向电流（I F M）

最大正向电流是指在标准工作条件下，碳化硅SB D可承受的最大正向

电流值。超过该电流值，SB D可能会过热并损坏。设计师应根据电路需求

合理选择碳化硅S BD的最大正向电流。

3.3正向压降（V F）

正向压降是指在正向方向上，碳化硅S BD导通时所引起的电压降。较

低的正向压降可减少功耗和损耗。设计师应根据电源需求选择具有合适正

向压降数值的碳化硅S BD。

3.4反向恢复时间（t r r）

反向恢复时间是指碳化硅SB D从导通到截止的时间间隔。较短的反向

恢复时间可提高碳化硅S BD的开关速度，减少开关损耗。设计师应根据

SICSBD制造流程

SIC(Silicon carbide)是一种广泛用于制造高性能陶瓷材料的化合物

材料。它具有高硬度、高抗腐蚀性和高温稳定性等特点，被广泛应用于磨料、耐火材料、电子材料和化学材料等领域。在SIC SBD(Silicon

carbide Schottky Barrier Diode)的制造过程中，通常包括以下几个主

要的步骤：

1.衬底制备：选择适当的衬底材料，例如硅、蓝宝石等。对衬底进行

化学清洗以去除表面杂质和污染物，并进行机械抛光，使其表面光滑。

2. 气相沉积(Vapor Deposition)：通过化学气相沉积(CVD, Chemical Vapor Deposition)方法，在衬底表面沉积一层薄的SIC膜。这

一步骤通常采用低压CVD或气相外延方法。

3. 焙烧(Sintering)：将衬底放入高温炉中，在适当的温度下进行焙

烧处理。这个步骤有助于使SIC膜和衬底之间更好地结合，提高SIC SBD

的性能和稳定性。

4. 光刻(Lithography)：利用光刻技术将所需的电路图案转移到SIC

膜上。首先，在SIC膜表面涂覆一层光刻胶，然后通过暴光和显影等步骤，形成所需的电路图案。

5. 金属沉积(Metal Deposition)：在SIC膜上进行金属沉积，例如铝、金或其他导电金属。这个步骤用于构造SBD的电极。

6. 退火(Annealing)：将制作完的器件放入退火炉中，在适当的温度

下进行退火处理。这一步骤有助于提高电极与SIC之间的接触性能和电流

传输性能。

7. 封装(Packaging)：将制作好的SIC SBD封装到适当的封装盒中，保护器件免受外界环境的损害。

基于MATLAB的SiC肖特基二极管气体传感器模拟

钟德刚;徐静平;张旭;喻骞宇;刘志波;于军

【期刊名称】《电子元件与材料》

【年(卷),期】2002(021)004

【摘要】提出了SiC-SBD气体传感器器件分析模型,利用当前流行的MATLAB强大的计算编程功能,模拟了SiC-SBD气体传感器的电流-电压特性,结果与实验数据吻合很好,较好地解释了Pd-SiC肖特基二极管比较灵敏的原因,并根据模拟结果提出了提高传感器灵敏度的方法.

【总页数】3页(P6-8)

【作者】钟德刚;徐静平;张旭;喻骞宇;刘志波;于军

【作者单位】华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074;华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074;华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074;华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074;华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074;华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武

汉,430074

【正文语种】中文

【中图分类】TN311.7

【相关文献】

1.4H-SiC肖特基二极管温度传感器模型分析 [J], 申君君;王巍;王玉青

2.高压4H—SiC肖特基二极管的模拟及研制 [J], 张发生;李欣然

3.基于4H-SiC肖特基势垒二极管的γ射线探测器 [J], 杜园园;张春雷;曹学蕾

4.基于Sentaurus的SiC肖特基二极管模拟研究 [J], 刘乃生;苑龙军

5.MISiC肖特基二极管式气体传感器响应特性分析 [J], 钟德刚;徐静平;黎沛涛;于军

SIC_SBD制造流程

SIC SBD制造流程

SICSBD是一种先进的半导体制造技术，主要用于制造集成电路和多层硅片产品，该技术为用户提供高质量的产品。SIC SBD的制造流程也被称为硅片芯片引线（Silicon Chip Interconnects）制造。

SIC SBD的制造首先要求使用高精度的激光设备进行图案切割，以确定硅片表面的轮廓尺寸，以及多层硅片之间的连续性。然后，硅片和钻石片之间要进行焊接，硅片片上的粘合剂层将钻石片和硅片片材保持在一起。接着，采用电镀技术涂层电镀膜的工艺，将硅片和钻石片之间的连接点保护起来，并且确保其氧化物层的稳定性和光学性质。

之后，钻石片会被切割为更小的尺寸，以适应更小的空间要求。然后，采用抛光技术，使硅片和钻石片片上的所有表面完全光滑无瑕疵。在此之后，再用电镀技术将膜层涂装到硅片表面，以保护其表面以及硅片和钻石片之间的接合点。

最后，在温度和压力的控制下，硅片和钻石片之间的接合点将会通过一种特殊的热压蒸发器将SIC SBD膜层完美接合在一起。这样，硅片和钻石片之间的接合点就会达到最佳的耐久性和稳定性，从而能够为用户提供优质的产品。

总的来说，SIC SBD制造流程非常复杂，但是这一技术的发展也将带来广泛的造福，为用户提供有竞争力的高质量和高性能的电子产品。SIC SBD的制造流程也能够大大提高产品的可靠性，提高

工作效率，缩短交货时间，减少生产成本，为用户提供更高的利润空间。

因此，SIC SBD制造流程已经成为当今半导体制造行业的主要技术之一，各大电子公司都采用这一技术来提供高质量、高性能、高可靠性的产品，以满足用户的需求，达到更加可持续的发展。

碳化硅sbd用途

碳化硅(SiC)是一种新型的半导体材料，被广泛应用于多个领域。碳

化硅助力电子行业的发展，其特殊的物性使其可以有效地应用于功率

电子器件中。

一、功率电子应用领域

功率电子器件是电力电子技术的核心组成部分，用于能源转换、电力

调控、工控自动化等领域。碳化硅SBD作为一种高性能功率电子器件，具有低导通压降、低反向电流和高频响应等优势，被广泛应用于以下

几个方向：

1. 变频器和逆变器：碳化硅SBD在变频器和逆变器中可以实现高效、

高稳定性的电能转换，提高设备的能效和可靠性。

2. 电动汽车：碳化硅SBD在电动汽车的电池管理系统和驱动电路中发

挥重要作用，帮助提高电动汽车的续航里程和充电效率。

3. 太阳能发电系统：碳化硅SBD在太阳能发电系统的逆变器中可以提

高能量转换效率，降低能源损耗，提高系统的整体性能。

4. 风力发电系统：碳化硅SBD在风力发电系统的变频器中可以实现高

效率的电能转换和调节，提高发电系统的工作效率和可靠性。

二、优势和特点

除了应用领域广泛之外，碳化硅SBD还有以下几个显著的优势和特点：

1. 高温特性：碳化硅SBD具有良好的高温稳定性，能够在高温环境下

保持稳定的工作性能，适合在高温条件下应用。

2. 快速开关速度：碳化硅SBD具有快速的开关速度，可以实现高频率

的开关操作，适用于高频电子器件。

3. 高电压耐受能力：碳化硅SBD具有较高的击穿电压和反向电压耐受

能力，可以在高压环境下工作，提高系统的可靠性。

4. 低漏电流：碳化硅SBD具有低的反向漏电流，能够有效地减少能源

损耗，提高系统的能效。

4H-SiC功率肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基(JBS)二极管的研究

4H-SiC功率肖特基势垒二极管（SBD）和结型势垒肖特基

（JBS）二极管的研究

4H-SiC功率肖特基势垒二极管（SBD）和结型势垒肖特基（JBS）二极管的研究

引言：

在现代电子设备中，功率器件的需求越来越高。功率器件的研究和探索是提高电力传输效率和减少功率损耗的关键。作为一种新型的功率器件，4H-SiC肖特基势垒二极管（SBD）和结型

势垒肖特基（JBS）二极管已经引起了广泛关注。本文将对这

两种器件的研究进行探讨和分析。

1. 4H-SiC SBD器件的研究

1.1 SiC的特性

硅碳化物（SiC）是一种宽禁带半导体材料，具有优异的物理

和化学性质。相对于传统的硅（Si）材料，SiC具有更高的电

场饱和速度、更高的击穿电压和更好的热导性能。这些特性使得SiC成为功率器件研究的热点。

1.2 4H-SiC SBD的结构和特点

4H-SiC SBD器件由p-n结组成，其中p型区域具有较低的掺

杂浓度，n型区域具有较高的掺杂浓度。这种结构使得4H-SiC SBD器件具有较低的反向漏电流和较短的开关时间。研究表明，4H-SiC SBD器件能够在高温下工作，具有较低的导通压降和

较高的散热能力。

2. 4H-SiC JBS器件的研究

2.1 JBS器件的结构和特点

结型势垒肖特基（JBS）二极管是在SBD的基础上发展而来的

新型器件。JBS器件在SBD的基础上引入了金属-半导体结

（M-S）以增强电压承受能力和抑制反向漏电流。JBS器件的

结构相对复杂，但具有较低的开关损耗和较高的可靠性。研究表明，JBS器件在高压应用中具有较大的优势。

SiC基SBD器件实验用光刻版

1.目的

SiC基1700V电压等级SBD器件开发研究。

2.适用范围

本SiC SBD器件用光刻版为电力电子事业部SiC项目组1700V SBD器件设计研发实验版图。适用于1700V SBD器件开发研究。适用于SUSS MA6型光刻机。

3.版图设计

3.1版图整体布局说明及光刻版的总体介绍

1700V SBD器件版图使用L-edit绘图工具绘制。共由七层版图组成，包括：标记层（mark）、离子注入层（pbase）、终端刻蚀层（mesa）、肖特基金属层（schottky）、钝化介质层（passivation），、金属加厚层（metal），和PI保护层（PI）。在5inch光刻版中共排布11×10个单胞。单胞中包含2个25安培电流等级SBD器件主芯片，4个5安培电流等级SBD器件副芯片，5个有源区测试结构和17个结终端测试结构，以及标记、测试与工艺监控图形等。

光刻版掩膜名称为17SBD-13A。17SBD表示1700V等级的SBD器件，13A表示2013年第一版。光刻版基板材料石英，材料规格5009，光刻机型SUSS MA6，掩膜方向，无保护膜。数据比例1:1，掩膜类别1:1，阵列步距X:9200，Y:10150，阵列数X:11，Y:10。套版顺序11←21←31←2←1←4←51（版图各层GDS码）。

3.1单胞布局

单胞尺寸：9200×10150μm2。

单胞顶部的2个器件是1700V、25安培SBD器件主芯片，中部的4个器件是1700V、5安培SBD器件副芯片，5个有源区测试结构和17个结终端测试结构在单胞的下部，单胞的右下角为标记、测试与工艺监控图形等。图1为单胞布局图，图中尺寸单位为mm。单胞外围的划片道线宽0.1mm，内部划片道线宽0.2 mm。

三代半导体功率器件的特点与应用分析

一、概览

随着科技的飞速发展，半导体功率器件在各个领域得到了广泛的应用，尤其是三代半导体功率器件。三代半导体功率器件是指以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等新型半导体材料为主要成分的功率器件。相较于传统的硅基半导体功率器件，三代半导体功率器件具有更高的性能、更低的功耗和更高的可靠性，因此在新能源、智能电网、电动汽车等领域具有巨大的潜力和市场前景。

自20世纪80年代以来，随着半导体材料和工艺的不断进步，三代半导体功率器件逐渐成为研究热点。从第一代的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)到第二代的双极型晶体管(BJT),再到第三代的功率半导体器件，如肖特基二极管(SBD)、金属有机半导体场效应晶体管(MOSFET)和碳化硅功率器件等，其性能和应用范围都在不断提高。

高性能：与传统硅基半导体功率器件相比，三代半导体功率器件具有更高的工作电压、更高的电流承载能力和更高的开关速度，能够实现更高的能效转换。

低功耗：由于其较低的导通电阻和较高的载流子迁移率，三代半

导体功率器件具有较低的功耗，有利于提高系统的整体能效。

高可靠性：三代半导体功率器件具有较低的温升系数和较好的抗辐射性能，能够在恶劣环境下稳定工作，提高了系统的可靠性。

随着三代半导体功率器件性能的不断提升，其在各个领域的应用也日益广泛。主要应用于新能源汽车、智能电网、太阳能发电、风力发电、储能系统等领域，为实现能源的高效利用和清洁能源的发展提供了有力支持。此外随着5G通信技术的普及，三代半导体功率器件在无线充电、数据中心等新兴领域也展现出巨大的潜力。

SiC肖特基势垒二极管学习PPT教案

SiC肖特基势垒二极管学习PPT教案
2024/1/24
1
目录
• 引言 • SiC肖特基势垒二极管基本原理 • SiC肖特基势垒二极管制造工艺 • SiC肖特基势垒二极管性能评估
2024/1/24
2
目录
• SiC肖特基势垒二极管应用领域 • SiC肖特基势垒二极管产业发展现状
与趋势 • 实验环节：SiC肖特基势垒二极管性
2024/1/24
轨道交通
在轨道交通领域，SiC肖特基势垒二极管可用于牵引变流器、辅助电源等关键设备中，提高轨道交通的运行效率和安全性。
23
06
SiC肖特基势垒二极管产业发展现状与趋势
2024/1/24
24
国内外产业发展现状对比
01
产业规模
02
企业数量
国内SiC肖特基势垒二极管产业规模较小，但增长速度较快；国外产业规模较大，技术成熟，市场占有率高。
按照设定的测试参数进行测试，记录实验数据。
2024/1/24
34
实验步骤和操作规范
2024/1/24
35
实验步骤和操作规范
2024/1/24
01
4. 实验结束
02 在完成所有测试项目后，关闭测试仪器电源。
03
整理实验现场，将实验设备和测试仪器归位。
04
提交实验报告，包括实验数据、结果分析和讨论等内容。

科技成果——高电流密度SiC电力电子器件关键技术

科技成果——高电流密度SiC电力电子器件关键技术成果简介

该项目属于电子通信与信息技术（第三代半导体技术）领域。为满足轨道交通、电动汽车、新能源等领域对核心元器件自主可控的重大战略需求，该项目立足自主创新，实现了高电流密度SiC电力电子器件多项关键技术及产品量产技术的突破。

围绕器件制造工艺、结构设计、外延材料等技术开展专利布局，已获发明专利授权73项，建设了国内2条具有自主知识产权4-6英寸SiC芯片生产线，开发出SiCSBD系列产品和SiCMOSFET典型产品。关键技术推广应用到北京天科合达、燕东微电子、北方华创等国内SiC全产业链上22家单位。形成了100余项单项工艺技术、10余项工艺模块、2套SiCSBD/MOSFE器件制造工艺集成技术，成功研制了650V-10kV/2A-150A SiCSBD五个典型系列产品和600V-1700V/5A-40A SiCMOSFET三个典型产品，实现了SiCSBD产品的量产能力。1200V/100A SiCSBD产品电流密度为247A/cm2，与SiC领头企业Cree 公司最新1200VCPW5产品相比，电流能力提高18.7%。

基于高压微波氧等离子体和分子调控的SiC低界面态MOSFET栅氧技术。创新的提出高压微波等离子体氧化方法，利用高密度原子态活性氧粒子替代氧分子，有效解决了界面附近的碳残留和氧空位问题，采用具有自主知识产权的设备，使SiC栅界面态密度降低至4x1010cm-2eV-1@Ec-0.2eV。利用氧同位素示踪技术，首次观测到SiC 氧化过程中氧等离子体与SiO2晶格氧的高速动力学交换过程，结合

碳化硅sbd规格书导读

一、引言

随着科技的不断发展，碳化硅器件在全球市场上越来越受到关注。碳化硅肖特基二极管（SBD）作为一种新型半导体材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。本文将为大家详细解读碳化硅SBD规格书，帮助大家更好地了解这一产品。

二、碳化硅SBD简介

1.碳化硅材料特点

碳化硅（SiC）作为一种宽禁带半导体材料，具有高热导率、高击穿电压、高抗氧化性、高抗辐射能力等优点。这些特性使得碳化硅器件在高温、高功率、高压等环境下具有优越的性能。

2.SBD结构和工作原理

碳化硅SBD的结构主要包括P型碳化硅基片、N型碳化硅缓冲层、P型掺杂层和N型掺杂层。它的工作原理是利用P型和N型掺杂层之间的PN结，实现电子和空穴的快速复合，从而减小漏极电流。

三、碳化硅SBD规格书主要内容

1.参数分类

碳化硅SBD规格书主要包括以下几类参数：

（1）电气特性：包括正向电压、反向电压、漏极电流、开关速度等。

（2）热特性：包括热阻、热容等。

（3）辐射特性：包括辐射敏感度、抗辐射能力等。

（4）结构参数：包括芯片尺寸、封装尺寸等。

2.参数解读

在此部分，我们将详细解读碳化硅SBD的各项参数，以帮助大家更好地理解产品性能。

3.应用场景

碳化硅SBD广泛应用于以下场景：

（1）电源管理：如开关电源、整流器、逆变器等。

（2）电动汽车：如电机控制器、充电器等。

（3）工业控制：如变频器、传感器等。

四、碳化硅SBD在电子行业的应用

1.电源管理

碳化硅SBD的高开关速度和低导通电阻使得电源系统能够实现更高的工作频率和更低的损耗，从而提高整体效率。

sic sbd工艺流程

Sic SBD (Silicon Carbide Schottky Barrier Diode) 是一种应用于

高压、高频率和高温环境的半导体器件。它在功率电子设备中具有独特的优势，如低导通损耗、高温稳定性和快速开关速度。下面将介绍Sic SBD的工艺流程。

首先，制备Sic基片。Sic基片是制造Sic SBD的基础材料，

具有优异的热导率和机械强度。Sic基片的制备通常采用化学

气相沉积(CVD)技术，将硅和碳源在高温环境下反应生成Sic

晶体。经过多次反复的沉积和退火处理，得到高质量的Sic基片。

接下来，进行晶体生长。晶体生长是制备Sic SBD的关键步骤，它决定了晶体的质量和性能。晶体生长通常采用物相外延法，即在Sic基片上沉积一层稀释剂，如三氮化硼。通过高温热解，将硅和碳源转化为气相，然后在Sic基片上重新结晶生长。通

过控制生长参数，如温度、气氛和生长时间等，可以得到具有优良晶体质量的Sic层。

在晶体生长完成后，需要进行晶圆加工。晶圆加工包括前端加工和后端加工两个部分。前端加工主要是通过光刻、腐蚀和沉积等工艺，将Sic晶圆分成多个小芯片，并形成器件的结构和

引线的电极。后端加工主要是通过金属蒸镀、焊接和封装等工艺，将Sic芯片与其他器件进行连接，并保护芯片免受外部环

境的损害。

接下来，进行测试和品质控制。测试是确保Sic SBD 符合规格

要求的重要环节。通过电学测试，测量器件的电流-电压特性、开关速度和温度特性等，以确保其良好的工作性能。此外，还需要进行可靠性测试，以评估器件的寿命和可靠性。

cree SiC SBD 资料

/power

Cree 650 V Schottky Diode

Z -R EC TM

Rectifiers

Qualification

Report

Summary

This report documents the qualification and reliability test results for the Z-Rec TM Cree 650-V Schottky diode product family. This report also describes the test methods and criteria used for certifying a qualified process.

This report certifies that Schottky diode die manufactured at Cree, Inc., Durham, North Carolina, USA, which are voltage breakdown rated at 650 V , current-rated at or below 20 A, and are fabricated using nominally 100 mm (or smaller) SiC substrates manufactured by Cree, Inc., to be production qualified. Furthermore, this report certifies that product families using 650-V SiC Schottky diode die assembled in TO-220 standard, TO-220 “Full Pack,” TO-252 “DPAK,” TO-263 “D2PAK” and TO-247 package styles to be production qualified. Surface-mount devices have been qualified to MSL-3.In total, 6972 devices were evaluated in a variety of qualification and reliability stress tests across the various current ratings and package styles available for the 650-V Schottky diode product line. Of these, there were zero failures during qualification testing.