芯片培训2.pptx
VDMOS产品培训-项目组VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础 什么是半导体？ 导电率介于导体和绝缘体之间 电阻率能够被掺杂杂质所控制 半导体：硅和锗 复合半导体： SiGe,SiC GaAs,InP,等等VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础半导体衬底和掺杂VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础 为什么用Si？ 资源丰富，价格便宜 温度稳定 SiO2绝缘性好，易于形成 SiO2能够被用作扩散掺杂的掩膜VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础VDMOS产品培训-项目组器件基础器件基础 PN结结构VDMOS产品培训-项目组目录目录第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数第三部分：第三部分：VDMOS工艺流程工艺流程第四部分：公司现有第四部分：公司现有VDMOS产品汇总产品汇总第五部分：第五部分：VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 即金属氧化物半导体场效应晶体管VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 MOSFET的分类：VDMOSP沟道增强型P沟道耗尽型N沟道增强型沟道增强型N沟道耗尽型VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 MOSFET主要工作原理（以N沟道增强型为例）： 衬底材料为P型硅，源区和漏区均为N+区。在栅极电压为零时，由于氧化层中正电荷的作用使半导体表面耗尽但未形成导电沟道。当在栅极加上正电压是，表面有耗尽层变为反型层，当Vgs=Vt（阈值电压）表面发生强反型，即形成n型沟道，则此时加在栅极上的电压Vt即为MOS管的开启电压。在此时，如果在漏源之间加正电压，电子就能够从源极流向漏极，形成漏极向源极的电流。VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 MOSFET的特点： 双边对称：电学性质上，源漏极可以互换（VDMOS不可以） 单极性：参与导电的只有一种载流子，双极器件是两种载流子导电。 高输入阻抗：由于存在栅氧化层，在栅和其它端点之间不存在直流通路，输入阻抗非常高。电压控制：MOS场效应管是电压控制器件，双极功率器件是电流控制器件。驱动简单。自隔离：MOS管具有很高的封装密度，因为MOS晶体管之间能够自动隔离。能广泛用于并联。其它：温度稳定性好VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 功率器件的特征：低低中等中等高高开关损失开关损失快快中等中等慢慢开关速度开关速度高高低低低低开态电阻开态电阻简单简单简单简单复杂复杂控制电流控制电流低低低低高高控制电压控制电压电压电压电压电压电流电流输入控制参数输入控制参数符号符号VDMOSVDMOSIGBTIGBT晶体管晶体管项项 目目VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 功率器件的特征：VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 功率MOSFET的主要类型： VDMOS（垂直双扩散MOS） VVMOS（垂直V型槽MOS） UMOS（U型槽MOS） 其它如cool MOS等VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 功率MOSFET的主要类型： VDMOS是大量重要特征结合的产物，包括垂直几何结构、双扩散工艺、多晶硅栅结构和单胞结构等。VDMOS产品培训-项目组第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍 VDMOS的SEM图片：VDMOS产品培训-项目组目录目录第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数第三部分：第三部分：VDMOS工艺流程工艺流程第四部分：公司现有第四部分：公司现有VDMOS产品汇总产品汇总第五部分：第五部分：VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组V ertical 垂直的垂直的 D ouble-diffused 双扩散双扩散 Metal 金属金属 S emiconductor 半导体半导体 Oxide 氧化物氧化物 VDMOS产品培训-项目组VDMOS结构和符号VDMOS产品培训-项目组VDMOS主要参数：极限参数极限参数含义含义BVdss最大漏极最大漏极- -源极直流电压源极直流电压Ids连续漏极电流连续漏极电流Pd耗散功率耗散功率Vgss最大栅源电压（现有产品为最大栅源电压（现有产品为30V30V）VDMOS产品培训-项目组VDMOS主要参数：电特性参数电特性参数含义含义备注备注Vgs(th)阈值电压，多晶下面的沟道出现强反型层并且在源极和漏极阈值电压，多晶下面的沟道出现强反型层并且在源极和漏极之间形成导电沟道时的栅源电压之间形成导电沟道时的栅源电压静态参数静态参数Rds(on)通态电阻，器件导通时，给定电流时的漏源电阻通态电阻，器件导通时，给定电流时的漏源电阻gfs跨导，漏极电流随栅源电压变化的比值（单位：跨导，漏极电流随栅源电压变化的比值（单位：S S西门子）西门子）电容输入电容（输入电容（CissCiss）、输出电容（）、输出电容（Coss）、反向传输电容（反向传输电容（Crss）动态参数动态参数Ton开通时间开通时间= =开启延迟时间（开启延迟时间（td(on) ）+ +上升时间上升时间( (Tr) )开关参数开关参数Toff关断时间关断时间= =关闭延迟时间关闭延迟时间( (td(off) )+)+下降时间（下降时间（Tf）Qg栅极电荷栅极电荷VDMOS产品培训-项目组晶体管VDMOS基极（B）发射极(E)集电极(C)漏极(D)源极(S)栅极(G) VDMOS与晶体管对比：第二部分：第二部分：MOSFET主要参数主要参数VDMOS产品培训-项目组目录目录第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数第三部分：第三部分：VDMOS工艺流程工艺流程第四部分：公司现有第四部分：公司现有VDMOS产品汇总产品汇总第五部分：第五部分：VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组芯片加工：栅氧化淀积多晶硅第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组多晶硅光刻P-注入第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组P+光刻P+注入第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组P阱推结N+光刻第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组N+注入淀积BPSG第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组引线孔光刻淀积铝第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组刻蚀铝第三部分：第三部分：合金VDMOS产品培训-项目组背面金属化第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组管芯制造后照片第三部分：第三部分：VDMOS产品工艺流程产品工艺流程VDMOS产品培训-项目组目录目录第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数第三部分：第三部分：VDMOS工艺流程工艺流程第四部分：产品应用领域和公司主要产品第四部分：产品应用领域和公司主要产品第五部分：第五部分：VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组 产品 参数 封装形式Id(A)BVdss(V)Rds(on)（R）JCS730JCS730T0-220C/220FT0-220C/220F5.55.54004001 1JCS830JCS830T0-220C/220FT0-220C/220F4.54.55005001.51.5JCS740JCS740TO-220C/220FTO-220C/220F10104004000.540.54JCS840JCS840TO-220C/220FTO-220C/220F8 85005000.80.8JCS630JCS630TO-220C/220FTO-220C/220F9 92002000.40.4JCS1L60JCS1L60TO-251/252/220C/220F/92TO-251/252/220C/220F/921.01.06006001212JCS2N60JCS2N60TO-220/220F/251/252TO-220/220F/251/2522 26006005 5JCS4N60JCS4N60TO-220C/220FTO-220C/220F4 46006002.52.5JCS7N60JCS7N60TO-220/220F/263TO-220/220F/2637 76006001.21.2VDMOS产品培训-项目组JCS 2 N 60 C封装类型D-S 电压额定值沟道类型Id连续电流额定值华微产品MOSFET产品标识说明产品标识说明VDMOS产品培训-项目组封装形式代码：品种品种代码代码品种品种代码代码TO-22OC CTO-22OFF FTO-251I ITO-252U UI-PAKV VD-PAKR RTO-262B BTO-263S STO-247W WTO-3PBABABTO-3PNANANTO-92T TTO-126M MTO-126FMFMFVDMOS产品培训-项目组芯片尺寸：品种品种芯片命名芯片命名JCS630F9N20JCS730F322A4JCS830F322A5JCS740F418A4JCS840F418A5JCS1N60F1N60JCS2N60F2N60JCS4N60F4N60JCS7N60F7N60VDMOS产品培训-项目组目录目录第一部分：第一部分：MOSFET介绍介绍第二部分：第二部分：VDMOS主要参数主要参数第三部分：第三部分：VDMOS工艺流程工艺流程第四部分：公司现有第四部分：公司现有VDMOS产品汇总产品汇总第五部分：第五部分：VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组 控制要点： SiO2腐蚀剖面形状BHF10:1和12:1的差别。 poly干法刻蚀oxide控制 注入稳定性 注入后去胶：不能用H2SO4,因注入后光刻胶成分变化，用干法去胶。 N+注入As，扩散速度比P慢，有利于产品特性，扩散更陡直，开关时寄 生效应更严重 PSG掺磷量和厚度均匀性，回流效果（BPSG更好），Wet+Dry工艺 PSG回流稳定性，决定了N+反压的宽度 Al：不用纯铝Si-Al合金，单纯的Al有尖峰，另外有spike效应（图片） Al腐蚀，使用干法或旋转腐蚀，否则侧向钻蚀很严重第四部分：第四部分： VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组 静电防护： 栅氧化层：1000埃，击穿电压约为6065V 栅氧化层：580埃，击穿电压约为45-55V第四部分：第四部分： VDMOS产品注意事项产品注意事项42V未击穿未击穿48V已击穿已击穿VDMOS产品培训-项目组EPA：第四部分：第四部分： VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组 一致性控制： 目前存在的参数偏离问题，Rds(on)、Vth等 生产周期偏长问题，影响合格率 设备运行不稳定，如注入机等 第四部分：第四部分： VDMOS产品注意事项产品注意事项VDMOS产品培训-项目组第十一部分：结束语第十一部分：结束语谢谢大家谢谢大家
