原标题:我国初度突破沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片制造时刻:历时 4 年自主研发,冲破平面型芯片性能“天花板”
IT之家 9 月 3 日音讯,“南京发布”官方公众号于 9 月 1 日发布博文,报说念称国度第三代半导体时刻立异中心(南京)历时 4 年自主研发,见效攻关沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片制造关键时刻,冲破平面型碳化硅 MOSFET 芯片性能“天花板”,结束我国在该边界的初度突破。
形势配景
碳化硅是第三代半导体材料的主要代表之一,具有宽禁带、高临界击穿电场、高电子鼓胀搬动速度和高导热率等优良本性。
碳化硅 MOS 主要有平面结构和沟槽结构两种结构,现在业内讹诈主要以平面型碳化硅 MOSFET 芯片为主。
平面碳化硅 MOS 结构的本性是工艺简便,元胞一致性较好、雪崩能量比较高;缺陷是当电流被措施在统一 P 体区域的褊狭 N 区中,流逾期会产生 JFET 效应,增多通态电阻,且寄生电容较大。
平面型与沟槽型碳化硅 MOSFET 时刻对比
沟槽型结构是将栅极埋入基体中,变成垂直沟说念,本性是不错增多元胞密度,莫得 JFET 效应,沟说念晶面可结束最好的沟说念搬动率,导通电阻比平面结构彰着缩短;缺陷是由于要开沟槽,工艺愈加复杂,且元胞的一致性较差,雪崩能量比较低。
而沟槽栅结构的野心比平面栅结构具有彰着的性能上风,可结束更低的导通损耗、更好的开关性能、更高的晶圆密度,从而大大缩短芯片使用资本,却一直以来受限于制造工艺,沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片产物迟迟未能问世、讹诈。
形势先容
国度第三代半导体时刻立异中心(南京)时刻总监黄润华先容称“关键就在工艺上”,碳化硅材料硬度相等高,改平面为沟槽,就意味着要在材料上“挖坑”,且不可“挖”得“坑坑洼洼”的。
国度第三代半导体时刻立异中心(南京)。图源:江宁发布。
在制备过程中,刻蚀工艺的刻蚀精度、刻蚀毁伤以及刻蚀名义残留物均对碳化硅器件的研制和性能有致命的影响。
国度第三代半导体时刻立异中心(南京)组织中枢研发团队和全线调解团队,历时 4 年,延续尝试新工艺,最终斥地全新工艺经由,突破“挖坑”难、稳、准等难点,见效制造出沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片。
较平面型擢升导通性能 30% 傍边,现在中心正在进行沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片产物斥地,推出沟槽型的碳化硅功率器件,瞻望一年内可在新动力汽车电启动、智能电网、光伏储能等边界插足讹诈。
形势意旨
对老匹夫活命有何影响?黄润华以新动力汽车例如先容,碳化硅功率器件自身比拟硅器件具备省电上风,可擢升续航才能约 5%;讹诈沟槽结构后,可结束更低电阻的野心。
在导通性能目标不变的情况下,则可结束更高密度的芯片布局世博体育app下载,从而缩短芯片使用资本。