حال ہی میں، ایک سلکان کاربائیڈ کمپنی نے ایک آن لائن ایونٹ میں انکشاف کیا ہے کہ 6 انچ کے سلکان کاربائیڈ ویفرز کی قیمت 20,000-30,000 یوآن فی ٹکڑا ہے، جسے 350-700 آٹوموٹیو گریڈ SiC Mosfets بنایا جا سکتا ہے۔ سلکان کاربائیڈ ڈیوائسز کی موجودہ قیمت سلکان ڈیوائسز سے تقریباً 4-5 گنا ہے۔ کچھ تنظیموں نے پیش گوئی کی ہے کہ 2025 میں سلیکون کاربائیڈ ڈیوائسز کی قیمت سلیکون ڈیوائسز کے مقابلے میں تقریباً 1.5 گنا کم ہونے کی توقع ہے، لیکن یہ کیسے حاصل کیا جا سکتا ہے؟

"ہوا کی سمت کی ساڑھے تین نسلیں" نے پایا کہ کچھ عرصہ قبل، نارتھ کیرولائنا اسٹیٹ یونیورسٹی (NCSU) نے سلیکون کاربائیڈ ٹیکنالوجی میں تازہ ترین پیش رفت کا اعلان کیا، اور مقصد یہ ہوا کہسلیکون کاربائیڈ کی قیمت کو سلیکون ویفرز کی قیمت سے صرف 1.5 گنا تک کم کریں۔. رپورٹس کے مطابق، یہ ٹیکنالوجی کمپنیوں کو سلیکون کاربائیڈ فیلڈ میں داخل ہونے کی حد کو کم کرنے میں مدد دے سکتی ہے، اور بالآخر فاؤنڈری شیئرنگ اور پروسیس شیئرنگ کا احساس کر سکتی ہے، اس طرح ملکیتی ٹیکنالوجی کے عمل کو تیار کرنے پر وقت اور مالی وسائل خرچ کرنے کی ضرورت کو ختم کر سکتی ہے۔ مزید یہ کہ، یہ ٹیکنالوجی روایتی فاؤنڈریوں میں تیار کی جا سکتی ہے، اور بڑے سائز کے سلکان کاربائیڈ ویفر پروڈکٹس کو بڑے پیمانے پر تیار کیا گیا ہے۔ مارکیٹ میں پہلے سے موجود مصنوعات میں 1.2kV JBS، پاور MOSFET اور JBSFET شامل ہیں۔پیداوار کی شرح 90% تک زیادہ ہےہے.

ٹیکنالوجی کے اہم موجد جو کہ آئی جی بی ٹی کے موجد بھی ہیں، نے کہا کہ اگر یہ ٹیکنالوجیز کامیاب ہوئیں تو ایک دن آئی جی بی ٹی کی جگہ لے سکتی ہیں۔

(مضمون کا مکمل ورژن حاصل کرنے کے لیے، براہ کرم نجی پیغام کے ذریعے "شیئرنگ ٹیکنالوجی" کا جواب دیں، یا "تھری اینڈ اے ہاف جنریشنز" اسسٹنٹ سیلیا کو شامل کریں۔)

   

مشترکہ عمل، بڑے ویفرز

مقصد: سلیکون ڈیوائسز کی قیمت صرف 1.5 گنا ہے۔

SiC ڈیوائسز کی موجودہ قیمت سلکان پاور ڈیوائسز سے تقریباً پانچ گنا ہے۔ NCSU ممتاز پروفیسر جے بالیگا نے کہا: "ہمارا مقصد SiC کی لاگت کو سلیکون پاور ڈیوائسز سے 1.5 گنا تک کم کرنا ہے۔" ان کا خیال ہے کہ Si IGBT کے مقابلے میں، زیادہ مینوفیکچرنگ لاگت بڑے پیمانے پر مارکیٹ کو اپنانے میں رکاوٹ بن گئی ہے۔ لاگت کے زیادہ ہونے کی ایک اہم وجہ یہ ہے کہ وہ کمپنیاں جنہوں نے SiC پاور ڈیوائسز تیار کی ہیں، سبھی کو مینوفیکچرنگ کے عمل تک خصوصی رسائی حاصل ہے، جس کی وجہ سے دوسری کمپنیوں کے لیے میدان میں آنا مشکل ہو جاتا ہے۔ فیکٹری کی صلاحیت کو بڑھایا نہیں جا سکتا، اور اخراجات کو کم نہیں کیا جا سکتا. اس مقصد کے لیے، NCSU نے ایک مشترکہ ٹیکنالوجی، PRESiCETM عمل تیار کیا ہے، تاکہ کمپنیوں کے سلیکون کاربائیڈ فیلڈ میں داخل ہونے میں رکاوٹوں کو کم کیا جا سکے اور جدت کو فروغ دیا جا سکے۔ بالیگا نے کہا: "PRESiCETM مزید کمپنیوں کو SiC مارکیٹ میں داخل ہونے پر مجبور کرے گا کیونکہ انہیں اپنے ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ کے عمل کو شروع سے تیار کرنے کی ضرورت نہیں ہے، جو کہ بہت مہنگا اور وقت طلب ہے۔ یہ کمپنیوں اور صارفین کے لیے اچھا ہے۔ اگر مزید کمپنیاں SiC پاور ڈیوائسز کی تیاری میں شامل ہوتی ہیں، تو اس سے فاؤنڈریوں کی پیداوار میں اضافہ ہو گا، جس سے لاگت میں نمایاں کمی ہو سکتی ہے۔" رپورٹس کے مطابق یہ ٹیکنالوجی جنوری 2015 میں شروع ہوئی تھی اور اسے امریکی محکمہ توانائی PowerAmerica سے فنڈنگ ​​ملی تھی۔ 2016 میں، 18 کمپنیوں نے تحقیق اور ترقی میں حصہ لیا، اور اب یہ تیسری نسل میں ترقی کر چکی ہے۔ "2015 کے بعد سے، بہت سی کمپنیوں نے اپنے پہلے سے تیار کردہ ملکیتی SiC پاور ڈیوائس مینوفیکچرنگ کے عمل کو ٹیکساس، USA میں X-Fab فاؤنڈری میں ٹرانسپلانٹ کیا ہے۔" ایک اور طریقہ یہ ہے کہ بڑی صلاحیت والے، بڑے سائز کے ویفرز کے ساتھ لاگت کو کم کرنے کے لیے موجودہ پختہ سلکان ڈیوائس فاؤنڈریز کا استعمال کریں۔ بالیگا نے کہا کہ SiC پاور MOSFETs کے زیادہ تر عمل کے مراحل (80% تک) سلکان فاؤنڈریوں میں مکمل کیے جا سکتے ہیں۔ بس اتنا کرنے کی ضرورت ہے کہ اعلی درجہ حرارت والے آلات کو اپ گریڈ کیا جائے جیسے کہ گیٹ آکسیڈیشن اور آئن امپلانٹیشن اینیلنگ جو سلیکون کاربائیڈ مواد کے لیے درکار ہے۔ X-Fab جیسی غیر ملکیتی فاؤنڈریوں کے ذریعے، "مزید کمپنیاں پیدا کریں گی، اور سلکان کاربائیڈ کی قیمت کم ہوگی۔" 2015 سے، PRESiCE کو مزید بہتر کیا گیا ہے۔ تھرمل آئن امپلانٹیشن کے مرحلے کو مزید یکساں طور پر انجام دینے کے لیے اندرون ملک آلات کا استعمال کرتے ہوئے، 6 انچ کی ویفر فاؤنڈری میں تیار کردہ PRESiCE کے SiC پاور ڈیوائسز کی تیسری نسل کو کامیابی کے ساتھ لانچ کیا گیا ہے۔ نیچے دی گئی تصویر PRESiCE ٹیکنالوجی کے ذریعہ تیار کردہ 1.2 kV کے درجہ بند وولٹیج کے ساتھ اعلی پیداوار والے JBS diodes، پاور MOSFETs اور JBSFETs کو دکھاتی ہے۔

تصویر 1. تیسری نسل کی PRESiCE ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے من گھڑت SiC پاور ڈیوائسز کی تین اقسام۔

رپورٹس کے مطابق، PRESiCETM ٹیکنالوجی کی ایک اہم خصوصیت 10 ماسک پراسیس کا استعمال ہے۔ نیچے تصویر دیکھیں↓↓↓↓

شکل 2. SiC پاور MOSFETs کی تیاری کے لیے PRESiCE ٹیکنالوجی کے عمل کا بہاؤ۔

عمل کی شناخت کے نتائج:

پیداوار 90% سے زیادہ ہے

تیسری نسل کی PRESiCETM پراسیس ٹیکنالوجی کی کامیابیوں کی نشاندہی کرنے کے لیے، فاؤنڈری X-Fab نے مسلسل پروڈکٹس کے تین بیچ تیار کیے، سبھی ایک ہی عمل کے مراحل کو استعمال کرتے ہوئے۔ ناپے گئے اعداد و شمار کے مطابق، یہ پایا گیا کہ تیسری نسل کی PRESiCETM ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کردہ JBS ریکٹیفائرز کی پیداوار کی شرح 90% سے زیادہ ہے، اور JBS diodes کا لیکیج کرنٹ 100 µA کے صنعتی معیار سے بہت کم ہے۔ JBS diodes کا آن سٹیٹ وولٹیج ڈراپ تقریباً 2 V ہے۔ سلیکون پر مبنی IGBTs اور SiC پاور MOSFETs کی طرح، یہ متوازی ڈایڈس مخالف کے طور پر استعمال کے لیے موزوں ہیں۔ PRESiCETM کے تیار کردہ سلیکون کاربائیڈ پاور MOSFETs کے پیمائش کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 90% آلات کی زیادہ سے زیادہ آن مزاحمت عام قدر سے 1.3 گنا کم ہے، پیداوار 90% سے زیادہ ہے، اور ان کی حد وولٹیج بھی ڈیٹا کی ضرورت کے +/- 30% کے اندر ہے۔

شکل 3. 1000V ریورس تعصب پر SiC JBS ریکٹیفائر کا ماپا ہوا رساو کرنٹ: اندر-وفر اور اندر-بیچ-ٹو-ویفر تغیر۔

شکل 4. 1000V ریورس تعصب پر SiC JBS ریکٹیفائر کا ماپا ہوا رساو کرنٹ: لیکیج کرنٹ میں بیچ سے بیچ تغیر۔

شکل 5. SIC پاور JBSFET Gen-3 PRESiCETM ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے من گھڑت: رساو کرنٹ میں بیچ سے بیچ تغیر۔

اعلان دستبرداری: یہ مضمون "تھرڈ جنریشن سیمی کنڈکٹر ٹرینڈ" سے دوبارہ تیار کیا گیا ہے، جو املاک دانش کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کرتا ہے۔ براہ کرم دوبارہ پرنٹ کے اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔

کمپنی کا فون نمبر: +86-0755-83044319
فیکس/FAX: +86-0755-83975897
ای میل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 منیجر لی

QQ: 332496225 منیجر Qiu

پتہ: کمرہ 809، بلڈنگ سی، ژانتاو ٹیکنالوجی بلڈنگ، نمبر 1079 منزی ایونیو، لونگہوا نیو ڈسٹرکٹ، شینزین