4年磨一“芯”，我国首次突破沟槽型 SiC MOSFET 芯片制造技术

4年磨一“芯”，我国首次突破沟槽型 SiC MOSFET 芯片制造技术

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。

国家第三代半导体技术创新中心（南京）

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。

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工艺，沟槽型 SiC MOSFET芯片产品迟迟未能问世。

平面型SiC MOSFET与沟槽型SiC MOSFET对比（芯片大师自制）

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。较平面型提升导通性能 30% 左右。

科研人员在第三代半导体—碳化硅芯片产线上检测产品（来源南京日报）

据黄润华介绍 SiC 功率器件本身相比 Si 器件具备省电优势，可提升续航能力约5%；应用沟槽结构后，可实现更低电阻的设计。在导通性能指标不变的情况下，则可实现更高密度的芯片布局，从而降低芯片使用成本。

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。

本文原文来自 szlcsc.com