高電圧、高出力、高周波、高温特性を追求するS1Cディスクリートデバイスとは異なり、SiC集積回路の研究目標は主にインテリジェントパワーIC制御回路用の高温デジタル回路を得ることです。 SiC集積回路の内部電界は非常に低いため、微小管欠陥の影響は大幅に軽減されます。これは検証されたモノリシックSiC集積オペアンプチップの最初の部分であり、実際の完成品と歩留まりによって決定されます。したがって、SiC の歩留まりモデルに基づくと、Si および CaAs 材料は微小管欠陥よりも明らかに異なります。このチップはデプレッション NMOSFET テクノロジーに基づいています。主な理由は、逆チャネル SiC MOSFET の実効キャリア移動度が低すぎることです。 Sic の表面移動度を向上させるためには、Sic の熱酸化プロセスを改善・最適化する必要があります。
パデュー大学は、SiC 集積回路に関して多くの研究を行ってきました。 1992 年、この工場は逆チャネル 6H-SIC NMOSFET モノリシック デジタル集積回路に基づいた開発に成功しました。このチップには、ゲートなし、ゲートなし、オンまたはゲート、バイナリカウンタ、および半加算器回路が含まれており、25°C ～ 300°C の温度範囲で適切に動作します。 1995 年に、最初の SiC プレーン MESFET IC がバナジウム注入絶縁技術を使用して製造されました。バナジウムの注入量を正確に制御することにより、絶縁性のSiCが得られます。
デジタル論理回路では、NMOS 回路よりも CMOS 回路の方が魅力的です。 1996 年 9 月に、最初の 6H-SIC CMOS デジタル集積回路が製造されました。このデバイスは注入された N 次および堆積酸化層を使用しますが、他のプロセスの問題により、チップ PMOSFET のしきい値電圧が高すぎます。 1997年3月、第2世代SiC CMOS回路製造時。 Pトラップと熱成長酸化膜を注入する技術を採用しています。プロセス改善により得られたPMOSEFTのしきい値電圧は約-4.5Vです。チップ上のすべての回路は室温から 300°C まで正常に動作し、5 ～ 15 V の単一電源で電力を供給します。
基板ウェーハの品質が向上すると、より機能的で歩留まりの高い集積回路が製造されるようになります。しかし、SiC の材料とプロセスの問題が基本的に解決されると、デバイスとパッケージの信頼性が高温 SiC 集積回路の性能に影響を与える主な要因になるでしょう。
投稿日時: 2022 年 8 月 23 日