Durchbrechen Sie die Decke! Ein neuer Durchbruch in der Schlüsseltechnologie der Trench-SiC-MOSFET-Chips

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Nach vier Jahren unabhängiger Forschung und Entwicklung hat das National Third-Generation Semiconductor Technology Innovation Center (Nanjing) die Schlüsseltechnologie der Herstellung von Trench-Siliziumkarbid-MOSFET-Chips erfolgreich in Angriff genommen und die „Höchstleistung“ planarer Siliziumkarbid-MOSFET-Chips durchbrochen.

Dies ist Chinas erster Durchbruch auf diesem Gebiet

Nationales Innovationszentrum für Halbleitertechnologie der dritten Generation (Nanjing). Quelle: Pressemitteilung von Jiangning.

Siliziumkarbid ist ein repräsentatives Material der dritten Generation von Halbleitermaterialien, das über hervorragende Eigenschaften wie große Bandlücke, hohes kritisches Durchbruchselektrofeld, hohe Elektronensättigungsmigrationsrate und hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt

Derzeit werden in der Industrie hauptsächlich planare Siliziumkarbid-MOSFET-Chips verwendet. Das Design der Trench-Gate-Struktur bietet gegenüber der planaren Gate-Struktur klare Leistungsvorteile, da es geringere Leitungsverluste, bessere Schaltleistung und höhere Waferdichte ermöglicht und dadurch die Kosten der Chipnutzung erheblich senkt.

„Es geht nur um den Prozess.“

Huang Runhua, technischer Direktor des Nationalen Innovationszentrums für Halbleitertechnologie der dritten Generation (Nanjing), führte ein, dass die Härte von Siliziumkarbidmaterialien sehr hoch sei und die Umwandlung der Ebene in einen Graben bedeute, dass man „Löcher“ in das Material graben müsse und es nicht „in Schlaglöcher gegraben“ werden könne.

Im Vorbereitungsprozess wirken sich die Ätzgenauigkeit, Ätzschäden und Ätzoberflächenrückstände des Ätzprozesses fatal auf die Entwicklung und Leistung von Siliziumkarbid-Bauelementen aus.

Auf der Plattform des Nationalen Innovationszentrums für Halbleitertechnologie der dritten Generation (Nanjing) testen Forscher Produkte auf der Produktionslinie für Halbleiter-Siliziumkarbid-Chips der dritten Generation. Quelle: Nanjing Daily/Purple Mountain News-Reporter Sun Zhongyuan.

In dieser Hinsicht organisierte das National Third-Generation Semiconductor Technology Innovation Center (Nanjing) das Kern-F&E-Team und die gesamte Produktlinie, um vier Jahre lang mit dem Team zusammenzuarbeiten, ständig neue Prozesse auszuprobieren und schließlich einen neuen Prozessablauf zu etablieren, die Schwierigkeiten des „Grabens von Gruben“, der Stabilität und Genauigkeit zu überwinden und erfolgreich Trench-Siliziumkarbid-MOSFET-Chips herzustellen.Im Vergleich zum planaren Typ wird die Leitfähigkeit durch eineetwa 30%.

 

Derzeit entwickelt das Zentrum Trench-Siliziumkarbid-MOSFET-Chipprodukte und bringt Trench-Siliziumkarbid-Leistungsgeräte auf den Markt. Es wird erwartet, dass diese innerhalb eines Jahres in den Bereichen Elektroantrieb von Fahrzeugen mit alternativer Energie, Smart Grid und Photovoltaik-Energiespeicherung zum Einsatz kommen. Welche Auswirkungen wird dies auf das Leben der Menschen haben?

Huang Runhua führte am Beispiel von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik an, dass Siliziumkarbid-Leistungsbauelemente im Vergleich zu Siliziumbauelementen stromsparender sind und die Lebensdauer um etwa 5 % verbessern können. Die Anwendung einer Grabenstruktur ermöglicht ein Design mit geringerem Widerstand. Bei gleicher Leistung kann ein Chip-Layout mit höherer Dichte realisiert werden, wodurch die Betriebskosten des Chips gesenkt werden.

Huang Runhua führte am Beispiel von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik an, dass Siliziumkarbid-Leistungsbauelemente im Vergleich zu Siliziumbauelementen stromsparender sind und die Lebensdauer um etwa 5 % verbessern können. Die Anwendung einer Grabenstruktur ermöglicht ein Design mit geringerem Widerstand. Bei gleicher Leistung kann ein Chip-Layout mit höherer Dichte realisiert werden, wodurch die Betriebskosten des Chips gesenkt werden.

Derzeit hat das National Third-Generation Semiconductor Technology Innovation Center (Nanjing) mit der Erforschung von Siliziumkarbid-Superassembled-Bauelementen begonnen. Die Leistung dieser Struktur ist besser und stärker als die der Rillenstruktur, und sie befindet sich noch in der Entwicklung", verriet Huang Runhua.

 

 

Inhaltsquelle: Nanjing Daily/Purple Mountain News-Reporter Zhang Anqi