重点实验室在国内率先研发成功抗辐照0.35μm/0.18μm/0.13μm系列SOI集成电路成套制造工艺和第六代抗辐照平面栅VDMOS功率器件制造工艺,探索出核心元器件国产化发展的新模式,解决抗辐照加固工艺的急需,为我国核心电子器件的可持续发展提供了新范式。同时,谱系化研制了抗辐照SOI SRAM存储器、逻辑接口电路、微控制器以及VDMOS功率器件等系列产品,解决了国内抗辐照关键核心器件的急需。工艺和器件研发成果实现向国内骨干企业的转移转化,取得了重要的经济和社会效益。
近年来,重点实验室获省部级科技进步二等奖2项,发表学术论文300余篇,申请专利180余项,研究领域涵盖SOI器件与电路、纳米器件与电路、三维集成电路、新原理半导体器件、宽禁带半导体材料与器件等的辐射效应与加固技术。在抗辐射器件领域重要国际会议NSREC和RADECS发表的论文数量在国内排名第一。出版著作3部,译著6部。
(1)抗辐照SOI大容量SRAM电路
掌握了抗辐照超深亚微米SOI大容量SRAM电路的加固设计技术,在抗总剂量、单粒子以及静电放电加固技术等核心技术指标上实现了的全面突破,达到国际先进水平,研制出国内谱系最为完整的抗辐照SOI SRAM产品。
重点实验室研制的谱系化抗辐照SOI SRAM产品
(2)抗辐照SOI集成电路成套制造工艺
突破了抗辐照STI隔离技术、多重沟道掺杂工艺技术、抗辐照超薄栅氧化层制备技术、自对准硅化物技术、小尺寸SOI器件参数波动控制技术等关键核心技术,从2.0μm工艺基线跨越五个技术代,开发出具有自主知识产权的0.35μm/0.18μm/0.13μm系列抗辐照SOI CMOS成套工艺,达到国际先进水平。
重点实验室开发的2μm~0.13μm抗辐照SOI CMOS系列化工艺
(3)抗辐照VDMOS功率器件
突破了敏感区域电荷控制技术、多种氧化层加固技术以及浅结重掺杂等工艺加固技术,实现VDMOS功率器件总剂量、单粒子等综合辐照加固,形成了具有自主知识产权的六代系列平面栅结构抗辐照VDMOS成套工艺,达到国际先进水平。
重点实验室研制的六代系列平面栅结构抗辐照VDMOS产品
(4)抗辐照SOI工艺设计服务平台
建立了面向全行业开放的抗辐照SOI工艺设计服务平台,探索出核心元器件国产化发展的新模式。打通了0.35μm/0.18μm/0.13μm系列抗辐照SOI主流制造工艺并面向全行业发布,面向全行业提供多项目电路设计服务、IP设计服务、晶圆(MPW)服务以及工程批流片服务,成为国内抗辐照SOI CMOS超大规模集成电路设计、服务以及产品研发创新基地。依托该平台,打通了国内抗辐照SOI集成电路全产业链,为我国抗辐照SOI核心器件产品实现整体突破奠定了重要的平台条件。
(5)抗辐照新器件技术
在抗辐照CSOI技术、纳米尺度FinFET/GAA器件辐射效应、碳基器件辐射效应、辐照改性器件技术、宽禁带半导体辐射效应、极端环境异质集成技术、新型封装加固技术、高可靠高性能通信接口和模块、抗辐照电源管理技术、高性能抗辐照建模及EDA等方面开展了基础科研和关键技术攻关工作,取得了若干重要的成果,极大提高了我国在抗辐照器件技术领域的国际影响力。
(6)专著与译著
出版著作3部,译著6部:《抗辐射集成电路概论》、《半导体材料及器件的辐射效应》、《功率半导体器件封装技术》、《芯片制造-半导体工艺制程实用教程》、《半导体制造技术》、《功率半导体器件基础》、《空间单粒子效应-影响航天电子系统的危险因素》、《现代电子系统软错误》、《电子器件的电离辐射效应-从存储器到图像传感器》。
抗辐照器件技术重点实验室