iDeal Semi が SuperQ 技術について詳しく説明します...

Aug 10, 2023

「私たちはSuperQのコンセプトを導入しましたが、ワイドバンドギャップではなくシリコンでの動作に市場がどのように反応するかを見るのは興味深いことでした。 当社は米国で唯一のシリコンパワースタートアップである可能性が非常に高いです」とCEO兼創設者のマーク・グラナハン氏はeeNews Europe Powerに語った

「驚くべきことがたくさんありました。 パワーエレクトロニクス分野でシリコンが死んだというレトリックを見つけるのは難しくなく、誰もがそれが事実だと思っていた」とiDealのマーケティング担当副社長、ライアン・マナックは語った。 「しかし、新しいコンセプト、これらのデバイスの使用方法、駆動方法など、WBG への参入障壁は高いため、コストと製造可能性が十分に理解されているシリコンパワーの織りに乗ることができることは、素晴らしいメッセージになりました。 多くのアプリケーションは、シリコンでこのパフォーマンスを実現できることに驚いています。」

SuperQ テクノロジーは、誘電体材料、エッチング、原子層堆積を組み合わせて使用​​し、あらゆる種類のパワー デバイスの性能を向上させます。 これにより、比オン抵抗 (RSP) が大幅に低くなり、オン抵抗が大幅に低くなり、ダイが小さくなるためスイッチング性能が向上します。

「SuperQ は、スーパージャンクション デバイスへの移行と同様のパフォーマンス向上を提供し続けることができると信じています」とグラナハン氏は述べています。 「ドリフト領域の基本的な厚さによって降伏電圧が決まり、その厚さによってデバイスの抵抗率が増加します。 現在の超接合技術では、伝導領域の 50% が n 型材料であり、これは基本的な制限が 1 ミクロンあたり 13 ～ 15 V です」とグラナハン氏は述べています。

「私たちの技術は、基本的にp領域を取り込み、エッチング機能と非常に小さな領域で電荷バランスを提供できる誘電体材料セットを使用してそれをほぼ除去したため、19〜20V/umの電圧ブロッキングを実現します。 伝導領域が大幅に拡大されたため、より多くの領域が得られ、RSP が向上しました。 これにより、19 ～ 20V/um の電圧阻止が得られ、30% 向上するため、エピタキシーは非常に薄くなります。 より大きな伝導領域とより高いドーピング濃度により、非常に効果的な高電圧阻止技術が実現します。」

より最新のチップ製造ツールを使用すると、ファウンドリの製造プロセスがより簡単になり、より安価になります。

「当社の技術は、一部のフィルムや材料でCMOSから採用されているため、電力の世界でナノメートルレベルで取り組んでいます」とグラナハン氏は述べた。 「18 枚を超えるマスクと長いプロセス時間を使用するエピ インプラントや、14 枚のマスクを使用するトレンチと埋め込みの代わりに、当社のエッチングと ALD 堆積はマスクが 10 枚未満であるため、資本コストが低く、プロセスも短くなります。」

「私たちは、この技術がシリコンパワーデバイスのよく知られたテストをすべて通過していることを証明するために、信頼性テストに多くの取り組みを行ってきました。その核心となるのは、フィルムの電荷を保持する能力が非常に重要であるためです。私たちはフィルム自体の信頼性を確認し、さらにデバイスの信頼性を確認し、ブレークダウン電圧とリーク電流が長期間にわたって安定していることを示しました。

「当社の MOSFET 構造は非常にシンプルで洗練されたものです。 マスク数は約 10 ～ 11 で、これがデバイスの信頼性に影響します。」

「電流を導いて電圧をブロックする必要があるデバイスは、SuperQ so ダイオードと MOSFET を使用できます。 私たちが市場を分析すると、スペースの約 90 ～ 95% が 850V を下回っており、本当に巨大な市場です」とマナック氏は述べています。

広い電圧範囲をカバーするために複数のテクノロジーを使用する必要がなく、単一のプロセスで 60V ～ 850V の MOSFET とダイオードを使用できます。

「60～200Vでは、消費者、モータードライブ、電動自転車、そして大量の電力を供給したいと考えているサーバーとAIスペース全体があり、120～200Vが必要です。」と彼は言いました。

「デバイスの構造は高速スイッチング用に最適化されています」とグラナハン氏は述べています。 「この膜は正孔を集めるのが好きで、スイッチング遷移時にそれらの正孔が表面に保持されるため、ゲート構造は横方向構造とゲートトレンチ構造の両方を経験します。 優れたスイッチングと優れた DC 特性を備えた両方の長所を備えています。 電力設計の上限である 150kHz の範囲を簡単に突破できます。」