1. 질문: SiC 웨이퍼는 어떻게 제조되나요?

에이:

SiC 웨이퍼 제조자세한 단계

1. SiC 웨이퍼원료 준비

• ≥5N 등급 SiC 분말(불순물 ≤1 ppm)을 사용하세요.
• 체로 걸러서 잔여 탄소나 질소 화합물을 제거합니다.

1. SiC종자 결정 준비

   • 4H-SiC 단결정 조각을 가져와서 〈0001〉 방향을 따라 약 10 × 10 mm²로 자릅니다.

   • Ra ≤0.1 nm로 정밀 연마하고 결정 방향을 표시합니다.

2. SiCPVT 성장(물리적 증기 수송)

   • 흑연 도가니에 SiC 분말을 바닥에, 씨앗 결정을 위에 넣습니다.

   • 10⁻³–10⁻5Torr로 진공시키거나 1atm의 고순도 헬륨으로 다시 채웁니다.

   • 열원 구역은 2100~2300℃로 유지하고, 종자 구역은 100~150℃로 낮게 유지합니다.

   • 품질과 처리량의 균형을 맞추기 위해 성장 속도를 1~5mm/h로 제어합니다.

3. SiC잉곳 어닐링

   • 성장된 SiC 잉곳을 1600~1800℃에서 4~8시간 동안 어닐링합니다.

   • 목적: 열응력을 완화하고 전위밀도를 감소시킨다.

4. SiC웨이퍼 슬라이싱

   • 다이아몬드 와이어 톱을 사용하여 잉곳을 0.5~1mm 두께의 웨이퍼로 자릅니다.

   • 미세균열을 방지하기 위해 진동과 측면력을 최소화합니다.

5. SiC웨이퍼연삭 및 연마

   • 거친 분쇄톱질 손상(거칠기 ~10–30 µm)을 제거합니다.

   • 미세 분쇄평탄도 ≤5 µm를 달성합니다.

   • 화학-기계 연마(CMP)거울과 같은 마감(Ra ≤0.2 nm)을 달성합니다.

6. SiC웨이퍼청소 및 검사

   • 초음파 세척피라냐 용액(H2SO₄:H2O2), DI water, IPA.

   • XRD/라만 분광법폴리타입(4H, 6H, 3C)을 확인합니다.

   • 간섭계평탄도(<5 µm) 및 휨(<20 µm)을 측정합니다.

   • 4점 프로브저항률을 테스트합니다(예: HPSI ≥10⁹ Ω·cm).

   • 결함 검사편광 현미경과 스크래치 테스터로 검사함.

7. SiC웨이퍼분류 및 정렬

   • 폴리타입 및 전기 유형별로 웨이퍼를 정렬합니다.

     • 4H-SiC N형(4H-N): 캐리어 농도 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³

     • 4H-SiC 고순도 반절연성(4H-HPSI): 저항률 ≥10⁹ Ω·cm

     • 6H-SiC N형(6H-N)

     • 기타: 3C-SiC, P형 등

8. SiC웨이퍼포장 및 배송

   • 깨끗하고 먼지가 없는 웨이퍼 상자에 넣으세요.

   • 각 상자에 직경, 두께, 폴리타입, 저항률 등급, 배치 번호를 표시합니다.

     

2. 질문: 실리콘 웨이퍼에 비해 SiC 웨이퍼의 주요 장점은 무엇입니까?

A: 실리콘 웨이퍼와 비교했을 때 SiC 웨이퍼는 다음과 같은 장점을 제공합니다.

• 고전압 작동(>1,200 V) 저항이 낮습니다.

• 더 높은 온도 안정성(>300 °C) 및 향상된 열 관리.

• 더 빠른 전환 속도스위칭 손실이 낮아지고, 시스템 수준의 냉각이 줄어들며, 전력 변환기의 크기가 작아집니다.

4. 질문: SiC 웨이퍼 수율과 성능에 영향을 미치는 일반적인 결함은 무엇입니까?

A: SiC 웨이퍼의 주요 결함에는 마이크로파이프, 기저면 전위(BPD), 그리고 표면 스크래치가 있습니다. 마이크로파이프는 심각한 소자 고장을 초래할 수 있으며, BPD는 시간이 지남에 따라 온 저항을 증가시키고, 표면 스크래치는 웨이퍼 파손 또는 에피택셜 성장 불량으로 이어집니다. 따라서 SiC 웨이퍼 수율을 극대화하기 위해서는 엄격한 검사와 결함 완화가 필수적입니다.