6인치 전도성 SiC 복합 기판, 4H, 직경 150mm, Ra≤0.2nm, 휜 정도≤35μm

간략한 설명:

반도체 산업의 고성능 및 저비용 추구에 힘입어 6인치 전도성 SiC 복합 기판이 등장했습니다. 혁신적인 소재 복합 기술을 통해 이 6인치 웨이퍼는 기존 8인치 웨이퍼 성능의 85%를 달성하면서 비용은 60%에 불과합니다. 신에너지 자동차 충전소, 5G 기지국 전력 모듈, 고급 가전제품의 가변 주파수 드라이브와 같은 일상생활 속 전력 소자에 이미 이러한 기판이 사용되고 있을 가능성이 높습니다. 당사의 특허받은 다층 에피택셜 성장 기술은 SiC 기판 상에 원자 수준의 평탄한 복합 계면을 구현하며, 계면 상태 밀도는 1×10¹¹/cm²·eV 미만으로 국제 최고 수준에 도달했습니다.

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특징

기술적 매개변수

품목	생산등급	더미등급
지름	6-8인치	6-8인치
두께	350/500±25.0 μm	350/500±25.0 μm
다형체	4H	4H
저항률	0.015-0.025옴·cm	0.015-0.025옴·cm
티비	≤5 μm	≤20 μm
경사	≤35 μm	≤55 μm
전면(실리콘면) 거칠기	Ra≤0.2 nm (5μm×5μm)	Ra≤0.2 nm (5μm×5μm)

주요 특징

1. 비용 효율성: 당사의 6인치 전도성 SiC 복합 기판은 독자적인 "단계별 버퍼층" 기술을 적용하여 재료 구성을 최적화함으로써 우수한 전기적 성능을 유지하면서 원자재 비용을 38% 절감합니다. 실제 측정 결과, 이 기판을 사용한 650V MOSFET 소자는 기존 솔루션 대비 단위 면적당 비용이 42% 절감되는 것으로 나타났으며, 이는 소비자 가전 분야에서 SiC 소자의 채택을 촉진하는 데 중요한 요소입니다.
2. 탁월한 전도성: 정밀한 질소 도핑 제어 공정을 통해 당사의 6인치 전도성 SiC 복합 기판은 0.012~0.022Ω·cm의 초저저항을 달성하며, 저항 변동은 ±5% 이내로 제어됩니다. 특히, 웨이퍼의 5mm 가장자리 영역에서도 저항 균일성을 유지하여 업계의 오랜 난제였던 가장자리 효과 문제를 해결했습니다.
3. 열 성능: 당사 기판을 사용하여 개발된 1200V/50A 모듈은 최대 부하 작동 시 접합부 온도가 주변 온도보다 45℃만 상승하는 것으로 나타났습니다. 이는 유사한 실리콘 기반 소자보다 65℃ 낮은 수치입니다. 이러한 성능은 측면 열전도율을 380W/m·K, 수직 열전도율을 290W/m·K까지 향상시키는 당사의 "3D 열 채널" 복합 구조 덕분에 가능합니다.
4. 공정 호환성: 6인치 전도성 SiC 복합 기판의 고유한 구조에 맞춰 개발된 스텔스 레이저 다이싱 공정은 200mm/s의 절단 속도를 달성하면서 0.3μm 미만의 모서리 파손을 제어합니다. 또한, 사전 니켈 도금된 기판 옵션을 제공하여 다이 본딩을 직접 수행할 수 있도록 함으로써 고객에게 두 단계의 공정을 절감해 드립니다.

주요 응용 분야

스마트 그리드 핵심 장비:

±800kV에서 작동하는 초고전압 직류(UHVDC) 송전 시스템에서 당사의 6인치 전도성 SiC 복합 기판을 사용하는 IGCT 소자는 탁월한 성능 향상을 보여줍니다. 이 소자는 정류 과정에서 스위칭 손실을 55% 감소시키는 동시에 전체 시스템 효율을 99.2% 이상으로 향상시킵니다. 기판의 우수한 열전도율(380W/m·K) 덕분에 기존 실리콘 기반 솔루션 대비 변전소 설치 공간을 25% 줄일 수 있는 소형 컨버터 설계가 가능합니다.

신에너지 자동차 파워트레인:

당사의 6인치 전도성 SiC 복합 기판을 적용한 구동 시스템은 리터당 45kW라는 전례 없는 인버터 전력 밀도를 달성하여 기존 400V 실리콘 기반 설계 대비 60% 향상되었습니다. 더욱 놀라운 점은 이 시스템이 -40℃에서 +175℃에 이르는 전체 작동 온도 범위에서 98%의 효율을 유지한다는 것입니다. 이는 북부 지역에서 전기차 보급을 가로막았던 저온 성능 문제를 해결합니다. 실제 주행 테스트 결과, 이 기술이 적용된 차량은 겨울철 주행 가능 거리가 7.5% 증가한 것으로 나타났습니다.

산업용 가변 주파수 드라이브:

산업용 서보 시스템용 지능형 전력 모듈(IPM)에 당사 기판을 적용함으로써 제조 자동화에 혁신을 가져오고 있습니다. CNC 가공 센터에서 이러한 모듈은 모터 응답 속도를 40% 향상시키고(가속 시간을 50ms에서 30ms로 단축) 전자기 소음을 15dB에서 65dB(A)까지 감소시킵니다.

소비자 가전제품:

당사의 기판 기술로 차세대 65W GaN 고속 충전기가 탄생하며 소비자 가전 혁명이 계속되고 있습니다. 이 소형 전원 어댑터는 SiC 기반 설계의 우수한 스위칭 특성 덕분에 최대 출력은 유지하면서 부피를 30% (45cm³)까지 줄였습니다. 열화상 분석 결과, 연속 작동 중 케이스 최대 온도는 68°C에 불과하여 기존 설계보다 22°C 낮습니다. 이는 제품 수명과 안전성을 크게 향상시킵니다.