SiC 웨이퍼 개요
탄화규소(SiC) 웨이퍼고출력, 고주파, 고온 전자 장치에 사용되는 기판으로 자동차, 신재생 에너지, 항공우주 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 당사의 포트폴리오는 질소 도핑 4H(4H-N), 고순도 반절연(HPSI), 질소 도핑 3C(3C-N), p형 4H/6H(4H/6H-P) 등 주요 폴리타입 및 도핑 방식을 포함하며, PRIME(완전 연마된 디바이스 등급 기판), DUMMY(공정 시험용으로 연마 또는 미연마된 기판), RESEARCH(연구 개발용 맞춤형 에피층 및 도핑 프로파일)의 세 가지 품질 등급으로 제공됩니다. 웨이퍼 직경은 2인치, 4인치, 6인치, 8인치, 12인치로 기존 장비와 최첨단 팹 모두에 적합합니다. 또한, 사내 결정 성장을 지원하기 위해 단결정 부울과 정밀하게 배향된 시드 결정도 공급합니다.
당사의 4H-N 웨이퍼는 1×10¹⁶~1×10¹⁹ cm⁻³의 캐리어 밀도와 0.01~10 Ω·cm의 비저항을 특징으로 하며, 탁월한 전자 이동도와 2 MV/cm 이상의 항복 전계를 제공하여 쇼트키 다이오드, MOSFET 및 JFET에 이상적입니다. HPSI 기판은 1×10¹² Ω·cm 이상의 비저항과 0.1 cm⁻² 미만의 마이크로파이프 밀도를 제공하여 RF 및 마이크로파 장치의 누설 전류를 최소화합니다. 2인치 및 4인치 크기로 제공되는 입방형 3C-N은 실리콘 상의 이종 에피택시를 가능하게 하며 새로운 광자 및 MEMS 응용 분야를 지원합니다. 1×10¹⁶~5×10¹⁸ cm⁻³의 알루미늄으로 도핑된 p형 4H/6H-P 웨이퍼는 상보형 장치 아키텍처를 구현하는 데 적합합니다.
SiC 웨이퍼인 PRIME 웨이퍼는 화학적 기계적 연마(CMP)를 거쳐 RMS 표면 거칠기 0.2nm 미만, 총 두께 편차 3µm 미만, 휜 정도 10µm 미만으로 제작됩니다. DUMMY 기판은 조립 및 패키징 테스트를 가속화하는 데 사용되며, RESEARCH 웨이퍼는 2~30µm의 에피층 두께와 맞춤형 도핑을 특징으로 합니다. 모든 제품은 X선 회절(로킹 커브 30 arcsec 미만) 및 라만 분광법으로 인증되며, 홀 측정, C-V 프로파일링, 마이크로파이프 스캐닝 등의 전기적 테스트를 통해 JEDEC 및 SEMI 규격을 준수합니다.
PVT 및 CVD 공정을 통해 최대 직경 150mm의 결정 잉곳을 성장시켰으며, 전위 밀도는 1×10³ cm⁻² 미만이고 미세관 개수도 적습니다. 종자 결정은 c축에서 0.1° 이내의 정밀도로 절단하여 재현성 있는 성장과 높은 슬라이싱 수율을 보장합니다.
다양한 폴리타입, 도핑 변형, 품질 등급, SiC 웨이퍼 크기, 그리고 자체적인 부울 및 시드 결정 생산을 결합함으로써, 당사의 SiC 기판 플랫폼은 공급망을 간소화하고 전기 자동차, 스마트 그리드 및 극한 환경 응용 분야를 위한 장치 개발을 가속화합니다.
SiC 웨이퍼 개요
탄화규소(SiC) 웨이퍼SiC 웨이퍼는 자동차, 신재생 에너지, 항공우주 분야를 아우르는 고출력, 고주파, 고온 전자 장치에 가장 적합한 기판으로 자리 잡았습니다. 당사의 포트폴리오는 질소 도핑 4H(4H-N), 고순도 반절연(HPSI), 질소 도핑 3C(3C-N), p형 4H/6H(4H/6H-P) 등 주요 폴리타입 및 도핑 방식을 포함하며, 세 가지 품질 등급으로 제공됩니다.PRIME(완전 연마된 디바이스 등급 기판), DUMMY(공정 시험용으로 연마 또는 미연마된 기판), RESEARCH(연구 개발을 위한 맞춤형 에피층 및 도핑 프로파일) 등 다양한 SiC 웨이퍼를 제공합니다. SiC 웨이퍼 직경은 2인치, 4인치, 6인치, 8인치, 12인치로 기존 장비와 최첨단 팹 모두에 적합합니다. 또한 사내 결정 성장을 지원하기 위해 단결정 잉곳과 정밀하게 배향된 시드 결정도 공급합니다.
당사의 4H-N SiC 웨이퍼는 1×10¹⁶~1×10¹⁹ cm⁻³의 캐리어 밀도와 0.01~10 Ω·cm의 비저항을 특징으로 하며, 탁월한 전자 이동도와 2 MV/cm 이상의 항복 전계를 제공하여 쇼트키 다이오드, MOSFET 및 JFET에 이상적입니다. HPSI 기판은 1×10¹² Ω·cm 이상의 비저항과 0.1 cm⁻² 미만의 마이크로파이프 밀도를 제공하여 RF 및 마이크로파 장치의 누설 전류를 최소화합니다. 2인치 및 4인치 크기로 제공되는 입방형 3C-N은 실리콘 상의 이종 에피택시를 가능하게 하며 새로운 광자 및 MEMS 응용 분야를 지원합니다. 1×10¹⁶~5×10¹⁸ cm⁻³의 알루미늄으로 도핑된 P형 4H/6H-P SiC 웨이퍼는 상보형 장치 아키텍처 구현을 용이하게 합니다.
PRIME SiC 웨이퍼는 화학적 기계적 연마(CMP)를 거쳐 RMS 표면 조도 0.2nm 미만, 총 두께 편차 3µm 미만, 휜 정도 10µm 미만입니다. DUMMY 기판은 조립 및 패키징 테스트를 가속화하는 데 사용되며, RESEARCH 웨이퍼는 2~30µm의 에피층 두께와 맞춤형 도핑을 특징으로 합니다. 모든 제품은 X선 회절(로킹 커브 30 arcsec 미만) 및 라만 분광법으로 인증되며, 홀 측정, C-V 프로파일링, 마이크로파이프 스캐닝 등의 전기적 테스트를 통해 JEDEC 및 SEMI 규격을 준수합니다.
PVT 및 CVD 공정을 통해 최대 직경 150mm의 결정 잉곳을 성장시켰으며, 전위 밀도는 1×10³ cm⁻² 미만이고 미세관 개수도 적습니다. 종자 결정은 c축에서 0.1° 이내의 정밀도로 절단하여 재현성 있는 성장과 높은 슬라이싱 수율을 보장합니다.
다양한 폴리타입, 도핑 변형, 품질 등급, SiC 웨이퍼 크기, 그리고 자체적인 부울 및 시드 결정 생산을 결합함으로써, 당사의 SiC 기판 플랫폼은 공급망을 간소화하고 전기 자동차, 스마트 그리드 및 극한 환경 응용 분야를 위한 장치 개발을 가속화합니다.
SiC 웨이퍼 사진
6인치 4H-N형 SiC 웨이퍼 데이터시트
| 6인치 SiC 웨이퍼 데이터시트 | ||||
| 매개변수 | 하위 매개변수 | Z등급 | P 등급 | D등급 |
| 지름 | 149.5–150.0 mm | 149.5–150.0 mm | 149.5–150.0 mm | |
| 두께 | 4H-N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| 두께 | 4H-SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| 웨이퍼 방향 | 축외: <11-20> 방향으로 4.0° ±0.5° (4H-N); 축상: <0001> ±0.5° (4H-SI) | 축외: <11-20> 방향으로 4.0° ±0.5° (4H-N); 축상: <0001> ±0.5° (4H-SI) | 축외: <11-20> 방향으로 4.0° ±0.5° (4H-N); 축상: <0001> ±0.5° (4H-SI) | |
| 마이크로파이프 밀도 | 4H-N | ≤ 0.2 cm⁻² | ≤ 2cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| 마이크로파이프 밀도 | 4H-SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| 저항률 | 4H-N | 0.015–0.024 Ω·cm | 0.015–0.028 Ω·cm | 0.015–0.028 Ω·cm |
| 저항률 | 4H-SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| 기본 평면 방향 | [10-10] ± 5.0° | [10-10] ± 5.0° | [10-10] ± 5.0° | |
| 기본 평면 길이 | 4H-N | 47.5mm ± 2.0mm | ||
| 기본 평면 길이 | 4H-SI | 골짜기 | ||
| 에지 제외 | 3mm | |||
| 워프/LTV/TTV/보우 | 2.5μm 이하 / 6μm 이하 / 25μm 이하 / 35μm 이하 | 5μm 이하 / 15μm 이하 / 40μm / 60μm 이하 | ||
| 거 | 광택 | Ra ≤ 1 nm | ||
| 거 | CMP | Ra ≤ 0.2 nm | Ra ≤ 0.5 nm | |
| 모서리 균열 | 없음 | 누적 길이 ≤ 20mm, 단일 길이 ≤ 2mm | ||
| 육각형 판 | 누적 면적 ≤ 0.05% | 누적 면적 ≤ 0.1% | 누적 면적 ≤ 1% | |
| 다형체 영역 | 없음 | 누적 면적 ≤ 3% | 누적 면적 ≤ 3% | |
| 탄소 함유물 | 누적 면적 ≤ 0.05% | 누적 면적 ≤ 3% | ||
| 표면 긁힘 | 없음 | 누적 길이 ≤ 1 × 웨이퍼 직경 | ||
| 엣지 칩 | 너비 및 깊이 0.2mm 이상은 허용되지 않습니다. | 최대 7개의 칩, 각 칩의 크기는 1mm 이하입니다. | ||
| TSD(나사산 탈구) | ≤ 500 cm⁻² | 해당 사항 없음 | ||
| BPD(기저면 탈구) | ≤ 1000 cm⁻² | 해당 사항 없음 | ||
| 표면 오염 | 없음 | |||
| 포장 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 | |
4인치 4H-N형 SiC 웨이퍼 데이터시트
| 4인치 SiC 웨이퍼 데이터시트 | |||
| 매개변수 | 제로 MPD 생산 | 표준 생산 등급(P 등급) | 더미 등급(D 등급) |
| 지름 | 99.5mm–100.0mm | ||
| 두께(4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| 두께(4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| 웨이퍼 방향 | 축외: 4H-N의 경우 <1120> 방향으로 4.0° ±0.5°; 축상: 4H-Si의 경우 <0001> ±0.5° | ||
| 마이크로파이프 밀도(4H-N) | ≤0.2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| 미세관 밀도(4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| 저항률(4H-N) | 0.015–0.024 Ω·cm | 0.015–0.028 Ω·cm | |
| 저항률(4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| 기본 평면 방향 | [10-10] ±5.0° | ||
| 기본 평면 길이 | 32.5mm ±2.0mm | ||
| 보조 평면 길이 | 18.0mm ±2.0mm | ||
| 보조 평면 방향 | 실리콘 면이 위로 향하게: 주 평면에서 시계 방향으로 90° ±5.0° | ||
| 에지 제외 | 3mm | ||
| LTV/TTV/보우 워프 | 2.5μm 이하/5μm/15μm/30μm 이하 | 10μm 이하/15μm/25μm/40μm 이하 | |
| 거 | 폴란드 Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0.2 nm | Ra ≤0.5 nm | |
| 고강도 조명에 의한 모서리 균열 | 없음 | 없음 | 누적 길이 ≤10mm; 단일 길이 ≤2mm |
| 고강도 조명을 이용한 육각형 플레이트 | 누적 면적 ≤0.05% | 누적 면적 ≤0.05% | 누적 면적 ≤0.1% |
| 고강도 빛을 이용한 다형체 영역 | 없음 | 누적 면적 ≤3% | |
| 시각적 탄소 함유물 | 누적 면적 ≤0.05% | 누적 면적 ≤3% | |
| 고강도 빛에 의한 실리콘 표면 긁힘 | 없음 | 누적 길이 ≤1 웨이퍼 직경 | |
| 고강도 빛을 이용한 엣지 칩 | 너비와 깊이가 0.2mm 이상인 것은 허용되지 않습니다. | 5개까지 허용, 각 크기 1mm 이하 | |
| 고강도 빛에 의한 실리콘 표면 오염 | 없음 | ||
| 나사산 탈구 | ≤500 cm⁻² | 해당 사항 없음 | |
| 포장 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 |
4인치 HPSI 타입 SiC 웨이퍼 데이터시트
| 4인치 HPSI 타입 SiC 웨이퍼 데이터시트 | |||
| 매개변수 | 제로 MPD 생산 등급(Z 등급) | 표준 생산 등급(P 등급) | 더미 등급(D 등급) |
| 지름 | 99.5–100.0 mm | ||
| 두께(4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| 웨이퍼 방향 | 축외: 4H-N의 경우 <11-20> 방향으로 4.0° ±0.5°; 축상: 4H-Si의 경우 <0001> ±0.5° | ||
| 미세관 밀도(4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| 저항률(4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| 기본 평면 방향 | (10-10) ±5.0° | ||
| 기본 평면 길이 | 32.5mm ±2.0mm | ||
| 보조 평면 길이 | 18.0mm ±2.0mm | ||
| 보조 평면 방향 | 실리콘 면이 위로 향하게: 주 평면에서 시계 방향으로 90° ±5.0° | ||
| 에지 제외 | 3mm | ||
| LTV/TTV/보우 워프 | 3μm 이하/5μm/15μm/30μm 이하 | 10μm 이하/15μm/25μm/40μm 이하 | |
| 표면 거칠기(C면) | 광택 | Ra ≤1 nm | |
| 표면 거칠기(Si 면) | CMP | Ra ≤0.2 nm | Ra ≤0.5 nm |
| 고강도 조명에 의한 모서리 균열 | 없음 | 누적 길이 ≤10mm; 단일 길이 ≤2mm | |
| 고강도 조명을 이용한 육각형 플레이트 | 누적 면적 ≤0.05% | 누적 면적 ≤0.05% | 누적 면적 ≤0.1% |
| 고강도 빛을 이용한 다형체 영역 | 없음 | 누적 면적 ≤3% | |
| 시각적 탄소 함유물 | 누적 면적 ≤0.05% | 누적 면적 ≤3% | |
| 고강도 빛에 의한 실리콘 표면 긁힘 | 없음 | 누적 길이 ≤1 웨이퍼 직경 | |
| 고강도 빛을 이용한 엣지 칩 | 너비와 깊이가 0.2mm 이상인 것은 허용되지 않습니다. | 5개까지 허용, 각 크기 1mm 이하 | |
| 고강도 빛에 의한 실리콘 표면 오염 | 없음 | 없음 | |
| 나사산 탈구 | ≤500 cm⁻² | 해당 사항 없음 | |
| 포장 | 다중 웨이퍼 카세트 또는 단일 웨이퍼 용기 | ||
SiC 웨이퍼의 응용 분야
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전기차 인버터용 SiC 웨이퍼 전력 모듈
고품질 SiC 웨이퍼 기판으로 제작된 SiC 웨이퍼 기반 MOSFET 및 다이오드는 초저 스위칭 손실을 제공합니다. SiC 웨이퍼 기술을 활용하여 이러한 전력 모듈은 더 높은 전압과 온도에서 작동하므로 더욱 효율적인 트랙션 인버터를 구현할 수 있습니다. SiC 웨이퍼 다이를 전력단에 통합하면 냉각 요구 사항과 설치 공간이 줄어들어 SiC 웨이퍼 혁신의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다. -
SiC 웨이퍼 기반 고주파 RF 및 5G 장치
반절연 SiC 웨이퍼 플랫폼에서 제작된 RF 증폭기 및 스위치는 우수한 열전도율과 항복 전압을 나타냅니다. SiC 웨이퍼 기판은 GHz 주파수에서 유전 손실을 최소화하는 동시에, SiC 웨이퍼의 재료 강도는 고출력, 고온 조건에서도 안정적인 작동을 가능하게 합니다. 이러한 특성 덕분에 SiC 웨이퍼는 차세대 5G 기지국 및 레이더 시스템에 적합한 기판으로 자리매김하고 있습니다. -
SiC 웨이퍼로 만든 광전자 및 LED 기판
SiC 웨이퍼 기판에서 성장시킨 청색 및 UV LED는 탁월한 격자 정합 및 열 방출 특성을 제공합니다. 연마된 C면 SiC 웨이퍼를 사용하면 균일한 에피택셜 층이 형성되며, SiC 웨이퍼 고유의 경도는 정밀한 웨이퍼 박막화 및 안정적인 소자 패키징을 가능하게 합니다. 이러한 특성 덕분에 SiC 웨이퍼는 고출력, 장수명 LED 응용 분야에 가장 적합한 플랫폼으로 자리매김했습니다.
SiC 웨이퍼 관련 질문과 답변
1. 질문: SiC 웨이퍼는 어떻게 제조되나요?
에이:
SiC 웨이퍼 제조상세 단계
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SiC 웨이퍼원료 준비
- 불순물 함량이 1ppm 이하인 5N 이상의 SiC 분말을 사용하십시오.
- 잔류 탄소 또는 질소 화합물을 제거하기 위해 체에 걸러낸 후 미리 구워주세요.
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SiC종자 결정 준비
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4H-SiC 단결정 조각을 가져와서 〈0001〉 방향을 따라 약 10 × 10 mm² 크기로 자릅니다.
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Ra ≤0.1 nm까지 정밀 연마하고 결정 방향을 표시합니다.
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SiCPVT 성장(물리적 증기 수송)
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흑연 도가니에 SiC 분말을 아래쪽에, 종자 결정을 위쪽에 넣습니다.
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10⁻³–10⁻⁵ Torr까지 진공 배기하거나 1 atm의 고순도 헬륨으로 충전하십시오.
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열원 영역의 온도를 2100~2300℃로 유지하고, 종자 영역의 온도는 이보다 100~150℃ 낮게 유지합니다.
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품질과 생산량의 균형을 맞추기 위해 성장 속도를 1~5mm/h로 제어하십시오.
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SiC잉곳 어닐링
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제조된 SiC 잉곳을 1600~1800℃에서 4~8시간 동안 어닐링합니다.
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목적: 열 응력을 완화하고 전위 밀도를 감소시킵니다.
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SiC웨이퍼 슬라이싱
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다이아몬드 와이어 톱을 사용하여 잉곳을 0.5~1mm 두께의 얇은 조각으로 자릅니다.
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미세 균열 발생을 방지하기 위해 진동 및 횡력을 최소화하십시오.
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SiC웨이퍼연삭 및 연마
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거친 분쇄톱질로 인한 손상(표면 거칠기 ~10–30 µm)을 제거합니다.
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미세 분쇄평탄도 5µm 이하를 달성하기 위해.
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화학기계적 연마(CMP)거울처럼 매끄러운 표면 마감(Ra ≤0.2 nm)을 달성하기 위해.
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SiC웨이퍼청소 및 점검
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초음파 세척피라냐 용액(H2SO₄:H2O2), DI water, IPA.
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XRD/라만 분광법다형성(4H, 6H, 3C)을 확인하기 위해.
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간섭계평탄도(<5µm)와 뒤틀림(<20µm)을 측정합니다.
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4점 프로브저항률을 테스트합니다(예: HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
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결함 검사편광 현미경 및 스크래치 테스트기로 관찰하였다.
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SiC웨이퍼분류 및 정렬
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웨이퍼를 폴리타입 및 전기적 유형별로 분류합니다.
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4H-SiC N형(4H-N): 캐리어 농도 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
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4H-SiC 고순도 반절연체(4H-HPSI): 저항률 ≥10⁹ Ω·cm
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6H-SiC N형(6H-N)
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기타: 3C-SiC, P형 등
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SiC웨이퍼포장 및 배송
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깨끗하고 먼지 없는 웨이퍼 상자에 넣으세요.
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각 상자에 직경, 두께, 폴리타입, 저항률 등급 및 배치 번호를 표시하십시오.
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2. 질문: 실리콘 웨이퍼에 비해 SiC 웨이퍼의 주요 장점은 무엇입니까?
A: 실리콘 웨이퍼와 비교했을 때, SiC 웨이퍼는 다음과 같은 장점을 제공합니다:
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고전압 작동(>1,200V)에서 더 낮은 온 저항을 나타냅니다.
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더 높은 온도 안정성(>300°C)의 고온에서도 작동 가능하며 열 관리 기능이 향상되었습니다.
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더 빠른 전환 속도스위칭 손실이 낮아져 시스템 수준의 냉각 성능이 향상되고 전력 변환기의 크기가 줄어듭니다.
4. 질문: SiC 웨이퍼 수율 및 성능에 영향을 미치는 일반적인 결함에는 어떤 것들이 있습니까?
A: SiC 웨이퍼의 주요 결함으로는 미세관(micropipes), 기저면 전위(BPD), 표면 긁힘 등이 있습니다. 미세관은 소자 고장을 유발할 수 있으며, 기저면 전위는 시간이 지남에 따라 온 저항을 증가시키고, 표면 긁힘은 웨이퍼 파손이나 불량한 에피택셜 성장을 초래합니다. 따라서 SiC 웨이퍼 수율을 극대화하기 위해서는 철저한 검사와 결함 저감이 필수적입니다.
게시 시간: 2025년 6월 30일