HPSI SiCOI 웨이퍼 4 6인치 친수성 접합

간단한 설명:

고순도 반절연(HPSI) 4H-SiCOI 웨이퍼는 첨단 본딩 및 박막화 기술을 사용하여 개발되었습니다. 이 웨이퍼는 친수성(직접) 본딩과 표면 활성화 본딩의 두 가지 주요 방법을 통해 4H HPSI 탄화규소 기판을 열 산화층에 접합하여 제작됩니다. 표면 활성화 본딩은 비정질 실리콘, 산화알루미늄, 산화티타늄과 같은 중간 변형층을 도입하여 접합 품질을 향상시키고 기포를 줄이며, 특히 광학 응용 분야에 적합합니다. 탄화규소층의 두께 제어는 이온 주입 기반 SmartCut 또는 연삭 및 CMP 연마 공정을 통해 이루어집니다. SmartCut은 고정밀 두께 균일도(50nm~900nm, ±20nm 균일도)를 제공하지만, 이온 주입으로 인해 미세한 결정 손상을 유발하여 광학 소자 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 연삭 및 CMP 연마는 재료 손상을 방지하며, 더 두꺼운 필름(350nm~500µm)과 양자 또는 PIC 응용 분야에 선호되지만, 두께 균일도는 ±100nm로 낮습니다. 표준 6인치 웨이퍼는 675µm Si 기판 위에 3µm SiO2 층 위에 1µm ±0.1µm 두께의 SiC 층을 형성하며, 표면 평활도가 매우 뛰어납니다(Rq < 0.2nm). 이 HPSI SiCOI 웨이퍼는 탁월한 재료 품질과 공정 유연성을 제공하여 MEMS, PIC, 양자 및 광학 소자 제조에 적합합니다.


특징

SiCOI 웨이퍼(절연체 위의 실리콘 카바이드) 특성 개요

SiCOI 웨이퍼는 탄화규소(SiC)와 절연층(주로 SiO₂ 또는 사파이어)을 결합한 차세대 반도체 기판으로, 전력 전자, 무선 주파수(RF), 포토닉스 분야의 성능을 향상시킵니다. 아래는 주요 특성별로 구분된 SiCOI 웨이퍼의 자세한 개요입니다.

재산

설명

재료 구성 절연 기판(일반적으로 SiO₂ 또는 사파이어)에 결합된 실리콘 카바이드(SiC) 층
결정 구조 일반적으로 높은 결정 품질과 균일성을 가진 것으로 알려진 SiC의 4H 또는 6H 폴리타입
전기적 특성 높은 파괴 전기장(~3 MV/cm), 넓은 밴드갭(~4H-SiC의 경우 3.26 eV), 낮은 누설 전류
열전도도 높은 열전도도(~300 W/m·K)로 효율적인 방열이 가능합니다.
유전체층 절연층(SiO₂ 또는 사파이어)은 전기적 절연을 제공하고 기생 용량을 줄입니다.
기계적 특성 높은 경도(모스경도 9), 우수한 기계적 강도 및 열 안정성
표면 마감 일반적으로 결함 밀도가 낮고 매우 매끄러워 장치 제조에 적합합니다.
응용 프로그램 전력 전자 장치, MEMS 장치, RF 장치, 고온 및 전압 내성이 필요한 센서

SiCOI 웨이퍼(Silicon Carbide-on-Insulator)는 고품질의 얇은 탄화규소(SiC) 층이 일반적으로 이산화규소(SiO₂) 또는 사파이어와 같은 절연층에 접합된 첨단 반도체 기판 구조입니다. 탄화규소는 고전압 및 고온에 견딜 수 있는 능력, 뛰어난 열전도도 및 우수한 기계적 강도로 잘 알려진 와이드 밴드갭 반도체로, 고전력, 고주파 및 고온 전자 응용 분야에 이상적입니다.

 

SiCOI 웨이퍼의 절연층은 효과적인 전기적 절연을 제공하여 소자 간 기생 커패시턴스와 누설 전류를 크게 줄여 전반적인 소자 성능과 신뢰성을 향상시킵니다. 웨이퍼 표면은 정밀 연마되어 결함을 최소화하고 매우 매끈한 표면을 구현하여 마이크로 및 나노 단위 소자 제조의 엄격한 요구 사항을 충족합니다.

 

이러한 소재 구조는 SiC 소자의 전기적 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 열 관리 및 기계적 안정성도 크게 향상시킵니다. 결과적으로 SiCOI 웨이퍼는 전력 전자, 무선 주파수(RF) 부품, 미세전자기계시스템(MEMS) 센서, 고온 전자 장치에 널리 사용됩니다. 전반적으로 SiCOI 웨이퍼는 탄화규소의 탁월한 물리적 특성과 절연층의 전기적 절연 이점을 결합하여 차세대 고성능 반도체 소자를 위한 이상적인 기반을 제공합니다.

SiCOI 웨이퍼의 응용

전력 전자 장치

고전압 및 고전력 스위치, MOSFET 및 다이오드

SiC의 넓은 밴드갭, 높은 파괴전압 및 열 안정성의 이점을 누리세요

전력 변환 시스템의 전력 손실 감소 및 효율성 향상

 

무선 주파수(RF) 구성 요소

고주파 트랜지스터 및 증폭기

절연층으로 인한 낮은 기생 용량으로 RF 성능이 향상됩니다.

5G 통신 및 레이더 시스템에 적합

 

마이크로전자기계 시스템(MEMS)

혹독한 환경에서 작동하는 센서 및 액추에이터

기계적 견고성과 화학적 불활성으로 장치 수명이 연장됩니다.

압력 센서, 가속도계, 자이로스코프 포함

 

고온 전자 장치

자동차, 항공우주 및 산업 응용 분야를 위한 전자 제품

실리콘이 고장나는 고온에서도 안정적으로 작동합니다.

 

광자소자

절연체 기판에 광전자 부품 통합

향상된 열 관리로 칩 내 광자공학을 구현합니다.

SiCOI 웨이퍼 Q&A

큐:SiCOI 웨이퍼란 무엇인가

에이:SiCOI 웨이퍼는 Silicon Carbide-on-Insulator 웨이퍼의 약자입니다. 이는 얇은 실리콘 카바이드(SiC) 층이 절연층(일반적으로 이산화규소(SiO₂) 또는 경우에 따라 사파이어) 위에 접합된 반도체 기판의 한 유형입니다. 이 구조는 잘 알려진 Silicon-on-Insulator(SOI) 웨이퍼와 개념적으로 유사하지만 실리콘 대신 SiC를 사용합니다.

그림

SiCOI 웨이퍼04
SiCOI 웨이퍼05
SiCOI 웨이퍼09

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