功率半导体的平面工艺与台面工艺.pdfVIP

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第1页

一、引言

功率半导体器件作为电能控制与调节的重要组成部分，其在电力电子、

汽车电子、家电等领域具有广泛的应用。而功率半导体器件的制备工

艺则是影响其性能与稳定性的重要因素之一。平面工艺与台面工艺作

为制备功率半导体器件的两种主要工艺路线，各有其优势与特点，本

文将对二者进行探讨比较。

二、平面工艺

1.定义

平面工艺是指在硅衬底上进行的器件加工工艺，通过在硅衬底上沉积

各种材料，形成不同性质的层，并通过光刻、腐蚀、离子注入等工艺

步骤，形成器件的结构和元件的连接。平面工艺适用于制备大规模集

成、高性能功率半导体器件。

2.特点

平面工艺由于在硅衬底上进行，因此工艺流程相对简单，成本较低。

与台面工艺相比，平面工艺器件的电场分布更加均匀，具有较好的性

能稳定性和可靠性。平面工艺可以实现高集成度，器件尺寸小，功率

损耗低。

3.应用

平面工艺主要应用于制备集成功率器件，如IGBT、MOSFET等，以及

功率模块等产品。在电动汽车、工业变频器、太阳能逆变器等领域具

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第1页

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第2页

有广泛应用。

三、台面工艺

1.定义

台面工艺是指在硅衬底上形成某一功能性部件或加工某一结构元件

（通常是器件的上下触点等），然后在此基础上建造具体的功率半导

体器件结构。台面工艺适用于制备功率器件尺寸较大、功率损耗较高

的产品。

2.特点

台面工艺的主要特点是可以灵活设计器件的结构与形状，适用于制备

功率较大、体积较大的功率半导体器件。台面工艺可以实现对器件结

构的精确控制，使得器件的性能更加可靠和稳定。

3.应用

台面工艺主要应用于制备功率较大的功率半导体器件，如功率二极管、

GTO等，以及用于高压、大电流、高功率应用的功率模块等产品。在

电网、轨道交通、工业控制等领域有着广泛的应用。

四、平面工艺与台面工艺的比较

1.工艺流程

平面工艺相对简单，主要通过在硅衬底上进行沉积、光刻、腐蚀等步

骤制备器件结构。而台面工艺需要在预先形成的台面上进行进一步的

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第2页

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第3页

结构形成，工艺流程相对更为复杂。

2.适用范围

平面工艺适用于制备大规模集成、高性能功率半导体器件，尤其适用

于集成型产品。而台面工艺适用于制备功率较大、体积较大的功率半

导体器件，适用于功率较大的应用场景。

3.成本与性能

平面工艺成本较低、器件集成度高、功率损耗低，但在功率较大的应

用场景下受到限制；台面工艺在制备功率较大的器件时成本较高，但

能实现更大的功率输出、更高的性能稳定性。

五、结论

平面工艺与台面工艺各有其优势与适用范围，应根据具体的应用场景

和产品要求来选择合适的工艺路线。在功率半导体器件领域，平面工

艺和台面工艺将会继续共同发展，为电能控制与调节技术的进步提供

保障。六、续写扩展

1.技术发展趋势

随着电子技术的不断发展，功率半导体器件的应用范围越来越广泛，

对器件性能和可靠性的要求也越来越高。传统的平面工艺和台面工艺

在满足不同应用场景的需求方面各具优势，但在实际应用中，人们更

加追求同时具备高性能、高集成度和稳定可靠性的功率半导体器件。

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第3页

功率半导体的平面工艺与台面工艺--第4页

未来的研发方向将主要集中在提高平面工艺和台面工艺的集成度、性

能和稳定性上。在技术发展趋势