6月27日，深圳平湖實驗室 聯合深圳市鵬進高科技有限公司，在國產寬禁帶半導體功率器件領域取得重大突破，其成功攻克1200V溝槽柵碳化硅MOSFET芯片核心技術難題，并構建了8英寸工藝平臺，實現自主知識產權8英寸高性能1200V溝槽柵碳化硅MOSFET芯片的成功流片，其專利公開號為CN118610269A。
圖片來源：深圳平湖實驗室
圖為8英寸高性能溝槽柵SiC MOSFET結構（專利）示意圖及芯片剖面圖
該芯片的靜態性能指標實現了業內領先的低比導通電阻（<2.1mΩ·cm²），優于國際主流高可靠廠商的技術水平（如Bosch G2）；動態特性參數（包括輸入電容Ciss、柵極電荷Qg、反向恢復電荷Qrr等）對標國際頂尖工業技術標桿（如Infineon G2），整體性能達到了國內領先、國際先進水平。
此外，該芯片還零失效通過了1000小時高溫反向偏壓（HTRB）、高溫正/負柵偏壓（HTGB+/-）及高壓高溫高濕反偏（HV-H3TRB）等可靠性考核。
在實現高通流能力的同時，芯片的反向擊穿電壓大于1500V，閾值電壓穩定在3.3V，并在8英寸晶圓上實現了具有商業價值的良率展示。這為滿足重點用戶的各類應用場景提供了堅實的技術基礎和巨大的發展潛力。
在技術攻關層面，其攻克了多項制約碳化硅功率器件性能與量產的關鍵工藝難題，包括實現了MeV級高能離子注入，這對于精確控制摻雜深度和濃度至關重要；完成了定晶向刻蝕，確保了器件結構的精確性和均勻性；優化了柵氧區域厚度分布調制，有效提升了柵氧可靠性和器件性能一致性；采用了低缺陷高溫退火技術，顯著降低了材料缺陷，改善了晶體質量；建立了低電阻歐姆接觸，確保了電流傳輸的高效性，降低了導通損耗；并開發了高可靠性鈍化技術，有效保護了器件表面，增強了長期穩定性等。
此外，其還成功建成了國內領先、國際先進水平的全流程自主可控8英寸溝槽柵碳化硅MOSFET工藝平臺，1200V40mΩ等級溝槽柵碳化硅MOSFET晶圓CP良率90%以上，單片最高達到96%。
該工藝平臺的仿真制造對齊工作也已基本完成，從核心元胞結構到終端保護結構，全套動靜態仿真與實測數據吻合度大于95%，為后續設計優化奠定了堅實基礎。
值得注意的是，在今年的2月18日，深圳平湖實驗室在碳化硅（SiC）襯底的激光剝離技術方面取得了重要進展。這一突破主要體現在其成功開發出了一種高效且高精度的激光剝離新方法，旨在解決傳統SiC襯底加工中面臨的效率低下和材料損耗大的問題。
具體而言，該技術能夠實現SiC襯底的精準分離，顯著提高了襯底的利用率，從而有效降低了生產成本。此外，這項技術的進步也為未來實現更復雜、更精細的碳化硅器件結構奠定了基礎，預示著在高性能、高集成度SiC功率器件的制造上擁有更大的靈活性。
據悉，國家第三代半導體技術創新中心（深圳）作為國際首個開放、共享的8英寸SiC和GaN科研與中試平臺，由深圳平湖實驗室和深圳市鵬進高科技有限公司等單位共同參與建設，為我國第三代半導體研發與產業化建設提供了強大助力。
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