一、 课题来源与背景   本项目是总装备部2010年军用电子元器件第一批计划科研项目，该项目产品具有功率MOS场效应晶体管的优点：开关速度快、驱动功率小、安全工作区宽、温度稳定性好。产品采用SMD-1金属表面贴装封装，具有散热和密封性能好的特点。由于开关速度快，在开关电源等变流装置中，可提高电路的工作频率，从而减小系统的体积和重量；由于驱动功率小，使驱动电路简化；由于安全工作区宽，提高了产品的抗烧毁能力；由于采用小型化金属表面贴装密封封装，提高了产品的热稳定性和长期储存的能力，促进了军用电子装置的小型化、轻量化，使武器装备的可靠性得到极大地提高。   二、 技术原理及性能指标   P沟道VDMOS是PchannelverticaldoublediffusedMOS的英文缩写。它是由若干个单元并联组成的。P沟道VDMOS器件是电压控制型器件，在栅极上施加一定的电压，使器件沟道表面反型，形成连接源区和漏区的导电沟道。   按照电子元器件科研项目技术要求，并参考国外对应型号的产品，确定该产品电性能要求见表1：   表1 产品详细技术规范    CS18P10 CS11P20   耗散功率PDS（W）（Tc=25℃） 125 125   最大漏极电流ID（A）（Tc=25℃） -18 -11   最高漏-源电压VDS（V） -100 -200   最高漏源通态电阻RDSon(Ω) 0.22 0.51   跨导gms（S） 6.2 4   漏极截止电流（μA） -25 -25   最高栅-源电压VGS（V） ±20 ±20   最大栅-源电流IGSS（nA） ±100 ±100   栅-源阈值电压VGS(th）（V） -4～-2 -4～-2   开通延迟时间td（on）（ns） 35 35   上升时间tr（ns） 85 85   关断延迟时间td（off）（ns） 85 85   下降时间tf（ns） 65 65   栅电荷Qg（nC） 75 98   栅源电荷Qgs（nC） 13 15   栅漏电荷Qgd（nC） 35.2 38   二极管正向压降VF（V） -4.2 -4.6   瞬态热阻R(th)j-c（℃/W） 2 2   三、 技术的创造性与先进性   本项目产品具有以下创新点：   （1） 在元胞结构设计时，采用网格化多晶硅栅技术，减小器件的开关时间和栅电荷，降低器件的动态损耗。   （2） 器件结终端采用分段短场板、场限环加沟道截止环结构，既可以稳定器件的耐压，又可以避免反型层造成的漏电问题。   （3） 封装外壳采用无引线、钨铜材料底座的SMD-1封装，降低产品的引线电阻、电感，同时降低器件的热阻，提高产品的稳定性和可靠性。   四、 技术的成熟程度，适用范围和安全性   本项目技术方面成熟性体现在以下方面：   （1）设计成熟性：设计采用计算机辅助设计手段进行工艺和器件参数仿真。通过ISE的工艺仿真软件模块来模拟实际工艺的各个步骤，如氧化、光刻、CVD等，模拟器件制造的全过程，同时在模拟过程中调整氧化、退火的时间和温度，使器件达到合理的结构；再通过器件仿真来验证参数是否达标。仿真平台的建立使芯片的研制周期大大缩短，同时也改变了以往的只靠理论计算和经验摸索的设计方式，大大减小了设计的盲目性。经用户使用证明：产品设计合理，各项性能指标均符合设计要求，上机试用全部合格，完全满足用户的试用要求。   （2）工艺成熟性：产品采用多晶硅栅自对准技术。栅氧化层上采用多晶硅作为栅电极材料，在形成源漏区进行扩散或离子注入时多晶硅栅材料能起到掩膜的作用，自动地保证了沟道的对准问题。在工艺生产过程中采用步进投影光刻技术、干法刻蚀技术、氧化层质量控制技术、氮化硅淀积技术等关键工艺来保证产品的实现。实践证明：产品工艺稳定可行。   （3）可靠性水平：产品在设计时就考虑了可靠性的问题，在工艺上采用BPSG钝化层和回流技术使台阶处的尖角平坦化，避免氧化层缺陷的发生。改善烧结工艺，降低封装热阻，提高器件的散热性能及高温下长期工作的可靠性。进口平行缝焊机对产品进行封焊密封，保证器件的密封性。采用钼片作为芯片与管壳的过渡电极，也有效减小产品的热应力。外引线采用可伐材料，减小玻璃绝缘子的热应力，提高玻璃绝缘子的耐温度冲击能力。使用无引线表面贴装SMD-0.5外壳封装，最大限度的降低了引线电阻和电感，提高了开关速度。   本项目研究、生产相关的技术都已经比较成熟，能很好的指导生产。适用于VDMOS生产工艺，工艺技术经实际生产验证，安全可靠。   五、 应用情况及存在的问题   本项目产品目前部分供应军品生产；大批量供应民品相关产品生产；每年每种产品的用量约为200多万只。为了巩固和维持研制成果，现已将所有设计和工艺成果形成文件，主要有设计文件、总工艺、分工艺、检验文件、详细规范等下发执行，且履行了验证、评审、确认程序。我们将这些成果应用于其它相关项目产品的生产，有效地指导了生产。目前已完成P沟道场效应晶体管技术平台建设的任务，并利用该平台进行新的P沟道新品的设计。   根据市场用户的最新要求，公司将进行下一代抗ESD性能器件的研发和生产，并进一步降低器件的动态损耗。   六、 历年获奖情况   获2014年度陕西电子信息集团科学技术进步一等奖