SiCパワートランジスタをじっくり育てるonsemiとコストに挑むUnitedSiC
SiCパワートランジスタ（MOSFET）の�x場がようやく立ち�屬�り始めた。パワー半導��に��を入れてきたonsemiは、SiC�T晶メーカーであるGT Advanced Technologyを�A収、SiCパワートランジスタを��(k┫)直統合として�攵�する��(sh┫)針を��(j┤)した。またSiCのスタートアップであるU(xi┌n)nitedSiCはすでに�O動�Zメーカーに納入していることを��らかにした。
図1 onsemiのHassane El-Khoury��(hu━) 出�Z：onsemi
長�QON Semiconductorの顔として会社を率いてきたKeith Jackson��(hu━)に代わり、昨�Q12月にCEOに��任した�{いHassane El-Khoury��(hu━)（ハッサーン・エルコーリーと読む、図1）は、会社�@をonsemiと�](m└i)くし、新しさを��(d┛ng)調した。その�屬�onsemiの主要業��をインテリジェントパワーとインテリジェントセンサだと再定�Iした。同��(hu━)はInfineon Technologiesに�A収されたCypress SemiconductorのCEOを��めていた。
新CEOは、SiCの�x場がこれから徐々に立ち�屬�ると見ており、5�Q以内にSiCウェーハの�攵��ξ�を、さらに10�Q以内にSiCデバイスやパッケージの�攵��ξ�を�屬欧討い�としている。同社はGaNよりもSiCに�R��していく。��に750V〜1200Vにフォーカスする。すでに�O動�ZメーカーとSiCトランジスタについて協議しており、2023�Q/24�Q頃に�Hくのメーカーに入っていくとしている。
また、SiのIGBTにも��(d┛ng)い同社は、GlobalFoundriesから�P(gu─n)入した、ニューヨーク�Εぁ璽好肇侫�ッシュキルにある元IBM Microelectronicsの300mm工場ですでに����を出荷しているという。
IGBTとSiCとの使い分けに関しては、今後3〜5�QIGBTが��配的と見ており、SiCに投�@することでIGBT後のSiCデバイスの量��に�官�していく、とEl-Khoury��(hu━)は述べている。また、センサなど他の����にも言及し、ファウンドリも使っているが、�O社のプロセスとの使い分けに関しては、次の5〜10�Qで成長しそうな����のプロセスは�O社で開発すると��確にしている。�O社ファブを使うのはあくまでも�O社でしか作れないようなプロセスに限り、そうではないプロセスは外�陲離侫．Ε鵐疋蠅飽様蠅垢���(sh┫)針だ。
オン�B(ni┌o)�^6mΩで750V耐圧のSiC
UnitedSiCは、これまでの開発の中でオン�B(ni┌o)�^がわずか6mΩと低い��4世代の����ファミリを揃えた。6mΩと低いオン�B(ni┌o)�^は、�i�vリリースした����（参考�@料1）の18mΩよりもさらに低くなっている。UnitedSiCは750V耐圧のSiCトランジスタをこれまでも開発してきたが、これまでの650V耐圧ではマージンが少ないためだとしている。Onsemiも750VのSiCトランジスタを開発することから、これからの��(sh┫)向かもしれない。
元来、耐圧を�屬欧襪海箸肇�ン�B(ni┌o)�^を下げることはトレードオフの関係にある。UnitedSiCはそれらを両立させるため、ジャンクション（J）FETを��いた。MOSFETは、半導��と絶縁膜の間の�c�Cを電流が通るため、バルクを通るJFETと比べてどうしても電子�‘暗戮�下がる。しかし、JFETはノーマリオンで動作することが�Hいため、負バイアス電圧が��要となる。
そこで、MOSFETと同様ノーマリオフ型で使えるようにするため、MOSFETをカスコード接��している。しかし、これではFETを使う�v路エンジニアに負担をかけることになるため、カスコード接��したMOSFETも1チップに集積した。このことでユーザーはMOSFETのように使うことができる。これによりSiCトランジスタの�C積は最�j(lu┛)40%��(f┫)らすことができたとしている。すなわちコストメリットがあるという�lだ（図2）。
図2 小さな�C積で高い性�Δ��u(p┴ng)られるSiC JFET 使いにくさを解消するためカスコード接��のMOSFETも集積している 出�Z：UnitedSiC
加えて、電流ショート耐量は長く、5µsまで耐えることができるという。
UnitedSiCはこれまでにも�O動�Z向けのSiCパワートランジスタを、オンボードチャージャーとDC-DCコンバータ向けに出荷しているという。インバータへのSiCの採��は時間がかかると見られているが、このSiCトランジスタならコスト的には�~�W(w┌ng)である。
インバータには通常、120度ごとのモーター�v転に合わせて3相モーターを設��する�lだが、そのためにパワートランジスタは最低6個��要である。SiCパワートランジスタの6組のインバータでの�h価をしたのちには6個�k組のモジュールへと発�tするだろうが、低オン�B(ni┌o)�^のメリットを�擇�しディスクリートでの�h価をユーザーには進めているようだ。
参考�@料
1. 「UnitedSiC社、SiCパワーJFETで750V、18mΩの����をリリース」、セミコンポータル (2020/12/02)
