产学研结合 IGBT走虚拟IDM之路

20年才起步，2005年之后才逐步提上日程，重点加以提倡和扶持。

目前我国IGBT(含配套的超快FRD)产业的现状是：在封装方面，通过自己开发和技术引进，已经解决了电压可达6500KV、电流可达几千安培的IGBT功率模块封装(内含FRD)的批量生产技术；在芯片方面，已经开发出耐压1700V以下(含1700V)的IGBT和超快FRD。

目前我国IGBT产业存在的主要问题是：一是芯片国产化还没有真正解决。耐压高于1700V的产品有待开发；耐压低于(含)1200V的产品有待用户考验，改进质量才能达到市场大批量接纳水平，这还需一段不短的磨合过程；二是我国自产的IGBT芯片技术还基本采用国际上1980年代末期推出的NPT-IGBT技术，其后国际上出现了更先进的产品，如沟槽栅FS-IGBT、表面载流子浓度增强IGBT等，我国还没有开发成功或者还没有开始开发；三是IGBT模块封装用的关键零部件还需进口；四是更优越的、以SiC为代表的新材料IGBT的研发才刚刚开始纳入重点；五是国际上IGBT的生产高度集中于少数几家大公司，他们采用互不相同的、独有的器件结构和工艺技术，中国需要创造出自己的IGBT制造技术才能独立生存，否则就只能生产落后的产品或者向外国公司支付高额的技术费用。

除以上技术问题外，还有产业链运行机制问题。在国外，IGBT产业与集成电路产业是完全不同的。集成电路产业是设计与加工分离，由专门的设计公司进行电路设计和专门的代工企业进行制造，电路中晶体管的器件设计和加工技术都同属于代工企业，但是国外各大公司IGBT的设计与制造却是不分离的。这是因为IGBT本身只是一个器件，没有电路，所以不存在电路设计问题。此外各大公司IGBT的设计与制造技术也各不相同，都有自己的技术秘密，不便于统一代工。我国IGBT的设计与加工是分离还是统一？应早日统一认识以免浪费资源。

我国IGBT产业已经取得了很大的进步，但要在国际竞争中占有一席之地，还有很长的路要走，可能需要十几年或几十年的时间，还需要本行业脚踏实地的长期努力和政府长期持续的扶持。

江苏宏微科技有限公司总裁赵善麒

"下一步要取得更大的发展，需从整个IGBT产业链方面考虑如何加强和提升IGBT器件的水平。"

与国外相比，目前国内IGBT产品的品种方面还不完善，特别是在芯片产品方面；高电压(1700V以上)产品还是空白；高压1200V以上高压IGBT的区熔单晶也基本是空白，国内尚无Field Stop工艺平台。宏微科技用其专有的NPT技术实现了Field Stop技术的特性。国内Trench IGBT仍在开发中，尚无商品化的产品，需要在正面的Trench工艺、背面的减薄和离子注入工艺上下工夫。

虽然目前硅是IGBT的主流，SiC(碳化硅)及GaN(氮化镓)也开始有所应用。SiC目前比较成熟的器件主要是SiC二极管，MOSFET也逐渐投向市场，但是IGBT应用还遥遥无期。GaN目前主要产品也是二极管和LED。

最近中国大陆投资兴建了IGBT 8英寸芯片生产线、中科院微电子所超高压IGBT6500V阻断电压成功等，表明我国IGBT领域已取得了一定的进展。下一步要取得更大的发展，就要从整个IGBT产业链方面考虑如何加强和提升IGBT器件的水平，如原材料、制造工艺、制造设备、测试和可靠性技术，以及应用拓展、人才培养等。

未来沟槽栅、高压和场截止型(FS)将代表IGBT的发展趋势，但是在许多细节方面(设计和工艺)需要考虑如何进一步改善IGBT的性能。要制造出性价比更高、可靠性相当的IGBT器件和模块，需要攻克的难点涉及整个IGBT产业链的问题，包括材料、制造工艺、制造设备和可靠性技术的提升等。