2011, si festeggiano i 50 anni dello stabilimento di Catania
Il dott Abbondanza discute dell'etero-epitassia e
dell'aumento di diametro delle fette SiC
Il protagonista: Giuseppe Abbondanza
Altri attori sono Edmondo De Benedetti, Armando Bottelli e Pippo Queirolo
Giuseppe pur essendo di ben 10 anni più vecchio degli altri due è colui che ha portato la tecnica ai livelli più alti, dando prima ad SGS-Ates un notevole vantaggio competitivo.
Alla fine degli anni 90, già in pensione propose all'ing Castorina di essere in grado, praticamente senza risorse, di costruire e portare avanti una sperimentazione per la crescita epitassiale del SiC su Silicio.
L'attività ebbe successo ed attualmente, credo, non sia esagerato dire che costituisce una rinascita per lo stabilimento di Catania e per ST.
Nuova area è stata acquistata a nord dell'attuale sede, importanti accordi sono stati firmanti con Crei per la fornitura di fette di SiC ed una piccolo azienda la Norstel è stata acquisita e Giuseppe continua ancora ad avanzare proposte di nuovi progetti.
Grafico da rifare, i dati sono del 2005
Per capire l'importanza del SiC nei dispositivi di potenza, basta osservare il grafico sopra.L'ascissa da' la tensione e l'ordinata da' la resistenza che si ottiene con un cmq si silicio.
Troppo per poter avere un circuito accettabile per commutare 10 A anche anche con un cmq di silicio.
L'invenzione della super-junction permise poi di superare i limiti teorici del silicio planare costruendo a tutti gli effetti il dispositivo su due dimensioni
L'invenzione in circa dieci anni ha consentito di ridurre la resistenza, o se si preferisce l'area di silicio di oltre un fattore 10. A 800 V con 1 cmq si hanno solo 25 mohm
Con il SiC si aggiunge un altro ordine di grandezza, solo 2.5 mohm
La commutazione e la trasformazione di energia aprono all'instrua dei semiconduttori un campo enorme quello dei motori delle auto elettriche e delle stazione di ricarica inizio una stagione di grande crescita come quell che abbiamo visto negli anni dal 1970 al 2000.
Il SiC e' l'anima di questa crescita
Gli inizi della storia
L'epitassia è la tecnica con cui si fa crescere uno strato sottile di silicio su una fetta di silicio facendo condensare un gas od un vapore vapore contenente silicio.
Per me fino al 1968 l'epitassia era soltanto una coppia di numero, resistività; e spessore per ottenere le prestazione di tensione e di portata in corrente richieste al transistore in progettazione..
Ad Agrate di tanto in tanto venivano organizzate delle conferenze per illustrare dei risultati interessanti o per discutere qualche problema.
Ero buon amico di molti ricercatori del gruppo sviluppo tecnologie, fra questi Armando Bottelli, un ricercatore molto preparato.
Proveniva dalla Normale di Pisa ed buon nuotatore, era più veloce di me e la cosa mi disturbava un po'.
Comunque fui invitato ad una conferenza che interessava i due.
Edmondo, responsabile dell'epitassia, doveva illustrava cosa bisognava fare per cambiare tipo di processo poiché si voleva passare da depositare silicio da un vapore di un qualche cloruro di silicio ad un gas, il silano ed inoltre si voleva usare un forno normale, invece invece della tecnica per induzione elettromagnetica con navicella di supporto in grafite.
Il cloruro di silicio a contatto con la superfice caldo del silicio o della grafite si decompone ed il silicio si deposita appunto da fase gassosa.
Usando il silano si incorreva in molti problemi, perché a contatto con l'atmosfera brucia spontaneamente ed avendo idrogeno e gli elementi riscaldanti esterni si rischiavano delle esplosioni.
Non era più necessario tenere le fette poggiate sul substrato di carbonio e si sarebbero potuti depositare strati sottili di silicio anche su ossido.
Ne sarebbe nato il processo silicon gate. Ma questa e' un'altra storia
Per far capire i problemi Edmondo portò nella stanza della conferenza, che era adiacente al mio ufficio, il tubo rettangolare ed altri elementi "Exhibit"
La decisine finale fu che si poteva provare un processo alternativo per depositare film sottili di silicio policristallino, ma questa è un'altra storia, che riguarda prima Armando Bottelli e poi me.
Durante la conferenza Edmondo era stato ricco di particolare e si era preso cura di mostrare quanti piu' fatti possibile. Io presi uno di questi "Exhibit": una fetta coperta di SiC.
Il SiC era uno strato simile ad una pietraia. Il ricordo mi avrebbe accompagnato per quasi 30 anni.
Quando Giuseppe ebbe la sua idea idea approvata dall'ing Castorina ero piuttosto scettico e del resto io dovevo fare poco, dare un giovane ricercatore e fare eventualmente qualche caratterizzazione.
Ero un po' scettico anche se Giuseppe come responsabile dell'epitassia aveva mostrato notevole competenza.
Giuseppe aveva in verità abbandonato il reparto da parecchio tempo per fare il Business Manager dei bipolare quando Italo Sordi lasciò Catania per tornare a Milano,
L'epitassia a Catania.
Giuseppe è stato fra le prime persone che ho conosciuto quando mi sono trasferito a Catania.
Castorina lo aveva chiamato nel suo ufficio per delle spiegazioni e mi chiese di partecipare all'incontro.
I 12 anni non erano passati per niente, il livello di sofisticazione del processo era di tutt'altro livello di quello di Agrate di 13 anni prima.
Aveva sviluppato l'attrezzatura relativa ed i processi che hanno consentito velocità' di crescita almeno un fattore due più alta della concorrenza ed il processo del cosiddetto "energy layer" .
Ciò ha consentito di avere dispositivi di potenza e di alta tensione con tecnologia planare, che ha un enorme vantaggio di resa rispetto alla tecnologia mesa non planare o alla tecnolgia tripla diffusa. L'energy layer inoltre rende estremamente robusti i dispositivi che possono commutare grandi potenza in condizioni estreme senza distruggersi.
Tutto cio' ha premesso ai dispositivi di potenza di ST di raggiungere la prima posizione al mondo per market share ( da verificare)
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