SiC – 실리콘 카바이드

탄화규소는 1893년 연삭 휠과 자동차 브레이크용 산업용 연마재로 발견되었습니다. 20세기 중반쯤에 SiC 웨이퍼의 사용이 LED 기술에 포함되도록 성장했습니다. 그 이후로 유리한 물리적 특성으로 인해 수많은 반도체 응용 분야로 확장되었습니다. 이러한 특성은 반도체 산업 안팎에서 광범위한 용도로 사용됩니다. 무어의 법칙이 한계에 도달한 것처럼 보이면서, 반도체 업계의 많은 기업들은 실리콘 카바이드를 미래의 반도체 소재로 바라보고 있습니다. SiC는 다양한 SiC 폴리타입을 사용하여 생산할 수 있지만, 반도체 산업 내에서는 대부분의 기판이 4H-SiC이고, SiC 시장이 성장함에 따라 6H-는 덜 일반적입니다. 4H- 및 6H- 탄화규소를 언급할 때 H는 결정 격자의 구조를 나타냅니다. 숫자는 결정 구조 내 원자의 적층 순서를 나타내며, 이는 아래 SVM 기능 차트에 설명되어 있습니다. 탄화규소 경도의 장점 기존의 실리콘 기판에 비해 탄화규소를 사용하면 많은 장점이 있습니다. 이 소재의 가장 큰 장점 중 하나는 경도입니다. 이는 고속, 고온 및/또는 고전압 응용 분야에서 재료에 수많은 이점을 제공합니다. 탄화규소 웨이퍼는 열 전도성이 높기 때문에 한 지점에서 다른 지점으로 열을 전달할 수 있습니다. 이를 통해 SiC 웨이퍼로 전환하는 공통 목표 중 하나인 전기 전도성이 향상되고 궁극적으로 소형화가 가능해집니다. 열 성능 SiC 기판은 열팽창 계수도 낮습니다. 열팽창은 재료가 가열되거나 냉각될 때 재료가 팽창하거나 수축하는 양과 방향입니다. 가장 일반적인 설명은 얼음이지만 대부분의 금속과 반대로 작용하여 냉각되면 팽창하고 가열되면 수축합니다. 실리콘 카바이드의 열팽창 계수가 낮다는 것은 가열되거나 냉각될 때 크기나 모양이 크게 변하지 않는다는 것을 의미하므로 소형 장치에 적합하고 단일 칩에 더 많은 트랜지스터를 패키징하는 데 적합합니다. 이러한 기판의 또 다른 주요 장점은 열충격에 대한 높은 저항성입니다. 이는 깨지거나 갈라지지 않고 온도를 빠르게 변화시킬 수 있는 능력이 있음을 의미합니다. 이는 기존 벌크 실리콘에 비해 탄화규소의 수명과 성능을 향상시키는 또 다른 인성 특성이므로 장치를 제조할 때 분명한 이점을 제공합니다. 열 성능 외에도 매우 내구성이 뛰어난 기질이며 최대 800°C의 온도에서 산, 알칼리 또는 용융 염과 반응하지 않습니다. 이는 해당 기판에 응용 분야의 다양성을 제공하고 많은 응용 분야에서 대량 실리콘 성능을 능가하는 능력을 더욱 지원합니다. 고온에서의 강도 덕분에 1600°C 이상의 온도에서도 안전하게 작동할 수 있습니다. 이로 인해 사실상 모든 고온 응용 분야에 적합한 기판이 됩니다.