9 月 3 日消息，近日 “南京发布” 官方发布博文，引起广泛关注。报道称国家第三代半导体技术创新中心（南京）历经 4 年自主研发，成功攻克沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片制造关键技术，这一突破打破了平面型碳化硅 MOSFET 芯片性能的 “天花板”，实现了我国在该领域的首次重大突破。
碳化硅作为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诸多优良特性。
在碳化硅 MOS 领域，主要有平面结构和沟槽结构两种类型。目前业内应用主要以平面型碳化硅 MOSFET 芯片为主。平面SiC MOS 结构的特点在于工艺相对简单，元胞一致性较好，雪崩能量比较高；然而其缺点也较为明显，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，同时寄生电容较大。
与之相比，沟槽型结构是将栅极埋入基体中，形成垂直沟道。其特点是可以增加元胞密度，没有 JFET 效应，沟道晶面可实现最好的沟道迁移率，导通电阻比平面结构明显降低；但缺点是由于要开沟槽，工艺更加复杂，且元胞的一致性较差，雪崩能量比较低。
尽管沟槽栅结构的设计比平面栅结构具有明显的性能优势，可实现更低的导通损耗、更好的开关性能、更高的晶圆密度，从而大大降低芯片使用成本，但一直以来受限于制造工艺，沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片产品迟迟未能问世和应用。
国家第三代半导体技术创新中心（南京）技术总监黄润华介绍道：“关键就在工艺上。” 碳化硅材料硬度非常高，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”。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碳化硅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，突破了 “挖坑” 难、稳、准等难点，成功制造出沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片。该芯片较平面型提升导通性能 30% 左右。目前中心正在进行沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片产品开发，推出沟槽型的碳化硅功率器件，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。
亿配芯城（ICgoodFind）认为，国家第三代半导体技术创新中心（南京）在沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片制造关键技术上的突破，为我国半导体产业的发展注入了新的活力。这一创新成果将有望在多个重要领域发挥关键作用，推动我国相关产业的升级和发展。亿配芯城（ICgoodFind）将持续关注半导体技术的进步，为客户提供优质的芯片产品和服务，共同助力我国半导体产业的繁荣。
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