SJ MOS工藝解析——Multi-EPI和 Deep-Trench 有何區別？

大家都知道超級結MOS（SJ MOS），那你知道SJ MOS的兩種工藝——Multi-EPI和 Deep-Trench嗎？今天我們來深入淺出地分析下SJ MOS的Multi-EPI和 Deep-Trench 兩種工藝有何區別。

Multi-EPI和 Deep-Trench 是兩種超結MOS工藝。

Multi-EPI：該工藝是開發最早，較為成 熟的工藝。它是基於平面矽生長技術，採用的是多層外延生長技術，通過在矽襯底上，再通 過多次摻雜，熱推進，生長多層摻雜不同的外延層，形成多個PN結，從而實現超結MOS的結構。

它有著更高的電壓承受能力和更低的導通電阻，相比傳統的Super Junction技術，Multi-EPI的SJ技術能夠實現更高的電壓承受能力和更低的導通電阻，同時還可以降低相應的 生產成本。微碧VBsemi近期也推出該先進技術的SJ MOS產品，其推出的Multi-EPI的Super Junction產品已經廣泛應用於電源、照明、電動汽車等領域。

Multi-EPI工藝優點：

由於整個外延過程是基於平整介面生長，在這個過程中，外延位錯缺陷會比較少 ，在漏電，高溫可靠性，長期可靠性等方面具有很好的優勢，產品動態特性能較為優良。

缺點：該製備工藝相對複雜，成本比較高，光刻控制相對困難。

Multi-EPI工藝

Deep-Trench：該工藝是一種比較巧妙的實現超結技術，通過另外一 種相對簡單的工藝來 實現超結的一種手段 。它是先通過外延設備生長一層幾十u m 的外延層 ，然後通過深槽刻蝕設備刻出深寬比很高的溝槽，再通過外延方式將溝槽填充起來，形成P 柱結 構，等效於Mu lti- EPI的P 柱結構。

優點：由於只需要一次掩刻和填充，工藝簡單，成本較低，它可以減少晶體缺陷，從而提高產品的可靠性和穩定性。

缺點：

1.由於矽在深槽過程中，側邊與底部蝕刻形貌很難控制到很平滑；

2. 該工藝深寬比比較大，晶體 外延填充過程中容易導致溝槽底部形成不規則的空洞（Voild ），顯微鏡都不一定能看得到，造成晶片 在長期高溫工作時可靠性下降。

3. 由於介面接近突變結，動態特性相對差一些，在應用過程中相對棘 手一些。

Deep-Trench工藝

從以上的講解中我們可以看出兩者存在的一些區別，但兩種皆為SJ MOS的工藝，都具備著超結技術的優勢。朋友們在選擇哪種工藝類型的SJ MOS，微碧給大家整理了一個表格給大家更好地瞭解並保存，可以參考以下對比，供自己的需求做更好的選擇：

兩者的區別

此外，超結MOS片結構比傳統MOS相比，增加了超結技術，有著許多的優勢，但也存在一定缺陷。

相比傳統的MOS產品，SJ MOS優勢:

1.相比傳統MOS,它的RDS(ON)會更小，Vth更低，因此具有更低的導通電阻和更好的導通特性；

2.漏電流更小，因此具有更低的功耗和更高的效率；

同樣，SJ MOS也會出現一定的缺陷問題，它表現在抗浪湧能力比較低的情況上面。因此，在使用超結MOS時，需要特別注意其抗浪湧能力，特別是戶外產品，需要設計好浪湧保護電路。

微碧VBSEMI近期推出了兩種工藝的SJ MOS產品，適用於多種應用領域。兩種工藝技術都有提高器件的電流密度和擊穿電壓的優勢，與優良的器件性能。VBsemi的SJ MOS產品優勢和應用分析如下：

1. 低導通電阻：SJ MOS的導通電阻很低，可以減少功率損耗，提高效率。

2.較低的結電容：由於晶片結構的改變，超結MOS的結電容比傳統MOS有很大的降低，較低的輸出結電容能改善MOS開關損耗。

3.較小的柵電荷：在電源設計中，由於傳統MOS柵電荷相較大，對IC的驅動能力要求較高，若IC驅動能力不足會造成溫升等問題。

4.減小封裝體積：在同等電壓和電流要求下，超結MOS的晶片面積比傳統MOS更小更具備空間優勢。

SJ MOS主要應用於電源管理、電機驅動、照明、通信等領域。

微碧VBsmei 工藝Deep-Trench SJ MOSFET

微碧VBsmei 工藝Multi-EPI SJ MOSFET產

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