重磅！我国首次突破关键技术！

时间：2024-09-04 13:52 作者：小编分享到：

据南京市政府官方消息，国家第三代半导体技术创新中心（南京）历经4年自主研发，成功突破沟槽型SiC MOSFET芯片制造（芯片制造需要的设备有哪些？）关键技术，打破平面型SiC MOSFET芯片性能“天花板”，实现我国在该领域首次突破。

SiC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，高电子饱和迁移速率和高导热率等优良特性。SiC MOS主要分为平面和沟槽两种结构，目前业内应用以平面SiC MOSFET芯片为主。
平面碳化硅 MOS 结构的特点是工艺简单，元胞一致性较好、雪崩能量比较高；缺点是当电流被限制在靠近 P 体区域的狭窄 N 区中，流过时会产生 JFET 效应，增加通态电阻，且寄生电容较大。

沟槽栅结构的设计比平面栅结构具有更明显的性能优势，可实现更低导通损耗，更好的开关性能、更高的晶圆密度，从而大大降低芯片使用成本。但由于一直受限于制造（半导体微组装设备）工艺，沟槽型 SiC MOSFET芯片产品迟迟未能问世。
国家第三代半导体技术创新中心（南京）技术总监黄润华称“关键就在工艺上”，SiC 材料硬度非常高，改平面为沟槽，就意味着要在材料上“挖坑”，且不能“挖”得“坑坑洼洼”的。
在制备过程中，刻蚀工艺的刻蚀精度、刻蚀损伤以及刻蚀表面残留物均对 SiC 器件的研制和性能有致命的影响。
国家第三代半导体技术创新中心（南京）组织核心研发团队和全线配合团队，历时 4 年，不断尝试新工艺，最终建立全新工艺流程，突破“挖坑”难、稳、准等难点，成功制造出沟槽型SiC MOSFET 芯片（芯片生产和测试所需设备）。较平面型提升导通性能 30% 左右。
目前中心正在进行沟槽型 SiC MOSFET 芯片产品开发，推出沟槽型的SiC 功率器件，预计一年内可在新能源汽车电驱动、智能电网、光伏储能等领域投入应用。
而且这一成果的应用还将为消费者带来直接的好处，例如在新能源汽车中，使用碳化硅功率器件可以提升续航能力约5%，同时降低芯片使用成本。