科技领军人才创业计划书(创业类)20160331

项目创业计划书

1、关键技术和产品（建议2000字）

1)关键技术

(1) 技术研究内容

①利用CMOS工艺SJ结构思路，改变传统P/N节为超级结，使其在相同击穿电压下，参杂浓度提高，大幅降低VF和功耗。

②对超级结FRD的制作工艺进行优化，大幅缩短超级结外延层的生长时间从而显著降低产品成本。

③ P/N掺杂立柱制备工艺的研发，实现电荷平衡，达到低热积存，显著缩短外延层的生长时间。

④在成本相对不变甚至降低的前提下,使FRD有20%-30%的功耗降低，同时减少封装散热尺寸,兼备更高的功率密度。

(2) 项目实施的技术方案

技术路线：首先小批量实验样品, 在通过产品各项指标验证后, 在该工艺基础上规模量产, 与此同时通过缩短工艺尺度或者参数进行第二阶段的实验,以应变市场上的变化, 保持竞争力。

工艺的合理性及成熟性：依托目前成熟的CMOS半导体工艺流程,只需要在该流程基础上稍作某些步骤材料和参数上的微调, 就可以大规模量产。

(3)产业化技术

①已设计开发出新型SJ结构，使其在相同击穿电压下，参杂浓度提高，大幅降低VF和功耗。

图1：传统结构

图2：新型SJ结构

新型的SJ结构在相同击穿电压下，掺杂浓度大幅提高，可有效降低VF和功耗，性能远优于传统结构制备的二极管产品。

②超级结结构的制备：

S1、采用重掺杂砷或磷为硅衬底，其电阻率为0.001-0.005 ohm•cm。

S2、在衬底层上方制备厚度为5-15μm的第一N型外延层，N型掺杂浓度为

1E15/cm3-3E15/cm3以达到600V的电压需求。

S3、在外延层上方形成第一硬掩膜层，利用光罩并采用光刻蚀工艺在第一硬掩膜层上形成至少一个植入窗口，该窗口用于植入P型漂流区并定义P掺杂立柱的位置，在植入窗口处，第一N型外延层裸露出来，并通过在植入窗口中进行P型离子植入，在第一N型外延层中制备P掺杂区，植入完成后，去除硬掩膜层，使第一N 型外延层全部裸露，

S4、在N型外延层上方形成第二硬掩膜层，利用光罩并采用光刻蚀工艺在第二硬掩膜层上形成至少一个植入窗口，该窗口用于植入N型漂流区并定义N掺杂立柱的位置，第一N型外延层裸露出来，该植入窗口与2）中的植入窗口位置交错排列，使最终形成交错相邻的P掺杂立柱与N掺杂立柱。通过在植入窗口中N型离子植入，在第一N型外延层中制备N掺杂区，植入完成后，去除硬掩膜层，使N型外延层全部裸露。

S5、在第一N型外延层上生长第二N型外延层。

重复S3至S5所示工艺X次，构成P掺杂立柱及N掺杂立柱交替排列的超级结结构。

③超级结结构顶部制备FRD器件

S1、在外延层顶部形成第一氧化层，氧化层生长方式可以为高温氧化或SiO2

沉积。

S2、在外延层顶部形成P型掺杂：利用光罩并采用光刻蚀工艺在第一氧化层形成植入窗口，该窗口用于植入P型掺杂，窗口定义P型掺杂阳极区及P型掺杂限环区的位置。在植入窗口处，外延层顶部裸露出来。

S3、采用常规方法推结P型掺杂区，使P型掺杂扩散，在外延层顶部形成P型掺杂阳极区及P型掺杂限环区。

S4、采用例如SiO2沉积法或高温氧化法，在外延层顶部形成第二氧化层。

S5、在第二氧化层顶部采用多晶硅沉积形成多晶硅栅。

S6、阳极金属化：利用刻蚀工艺在第二氧化层及多晶硅栅上形成窗口，在窗口处，外延层顶部裸露出来。

S7、形成Si3N4钝化保护层：使用例如化学沉积法或其他常规方法，生长钝化保护层。

S8、阴极金属化：在衬底底部进行减薄和洗净后，采用物理沉积或蒸发的方式，在衬底下方依次生长Ti、Ni、Ag金属层，形成阴极电极。

通过离子植入，可获得一致性的P/N掺杂立柱，以保证电荷平衡，达到低热积存。该方法利用多种不同能量的离子植入，可以缩短超级结外延层的生长时间从而节约成本，简化了超级结FRD的制作工艺。

2)产品的特点及优势

(1)产品用途：

我司开发的超级结微纳技术快恢复二极管产品是进行电能（功率）处理的半导体器件，是弱电控制与强电运行间的桥梁，是每个电子产品均离不开的半导体器件。

本产品可使电子产品的电能更高效、更节能、更环保并给使用者提供更多方便。如人们希望便携式电子产品一次充电后有更长的使用时间，在电池没有革命性进步以前，就需要更高性能的二极管产品进行高效的电源管理，将“粗电”变为“精电”，实现大幅节能的效果。

(2)产品特点及与国内外同类产品对比的情况：

超级结微纳技术快恢复二极管可以同时得到低通态功耗和高开关速度。在相同耐压条件下，超级结二极管的导通电阻小于PIN二极管导通电阻。对于超级结FRD，在正向压降、反向耐压与开关速度三方面整体性能优于传统FRD。

为了获取高压、高频、低损耗功率二极管，业内在两个方向进行探索。一是沿用成熟的硅基器件（CMOS）工艺，通过新理论、新结构来改善高压二极管中导通损耗与开关频率间的矛盾关系，二是采用新材料研制FRD。本产品利用前者理论采用新结构来降低正向电压(Voltage forward Vf). PL=I*Vf(损耗功率), PL(新一

代)/PL(传统)= 70%.

产品的先进性：本产品技术达到国际领先，国内首创，目前已申请了2项发明专利。

DC 特性: SJ结构可以在相同参杂浓度下提高崩溃击穿电压, 在相同的崩溃电压参杂浓度可以提高, 从而降低正向电压(Vf)导通时候功率损耗, 同时减少散热成本.

AC特性: Trr =2Qrr/IRM(trr为反向恢复时间, Qrr为反向恢复电荷, IRM为最大反向恢复电流), 因为产品尺寸可以减少(在相同规格下),因而结电容变小而加快充放电时间而降低Qrr. 反向恢复时间缩短。

(3)产品优势：

本产品最大的优势：低功耗, 恢复更快。

①技术优势：本产品利用CMOS工艺的SJ结构技术, 在相同反向击穿电压例如600V的的条件下, 在IF 15A的情况下，Vf仅为1.12V左右，和结功耗降低20%以上，且Trr相对同类产品保持一致；在Tj=25摄氏度,IF=0.5A,IR=1A的情况下，反向恢复时间Trr=30-50ns，性能远优于国内外同类产品。

②产品质量优势：本产业化项目的关键设备从具有国际先进水平的公司引进，产品按国际先进标准检验，可确保产品的实物质量达到国际先进水平，从研发过程到量产的规划过程中，产品质量一直都被放在首位。

③产品成本优势：本产品突破了传统的P/N掺杂技术，有效的保证了电荷的平衡，达到低热积存，可以大幅缩短外延层的生长时间从而大幅降低成本，具有明显的成本优势。

2、企业阶段目标和长期目标（建议1500字）

1)阶段目标(3～5年)

(1)项目研发投入：

2016.4-2017.3：预计研发投入500万；

预计2016年研发团队扩大至10人，其中硕士以上学历占比30%，人员投入成本150万元；新增研发设备8台，生产、测试设备6台，预计购买设备费用200万元；研发材料费100万元；公司成立企业内部研发中心，预计申请4项专利，发明2项；实用新型2项，授权2项；新增5项新产品；其他费用投入50万元，包括人员差旅费、资料费、知识产权费用、燃料动力费等。

2017.4-2018.3：预计研发投入600万；

预计2017年研发团队扩大至15人，其中硕士以上学历占比30%，人员投入成本250万元；成立市级研发中心，增加新设备15台，包括生产及研发设备，新设备购买费用300万元；预计申请专利4项，发明专利2项，实用新型2项，授权2项；新增8项新产品；其他费用投入50万元，包括人员差旅费、资料费、知识产权费用、燃料动力费等。