최근 국내 SiC 기판 기술이 새로운 진전을 이루었다—통광 크리스탈은 미세관 결함이 없는 6인치 SiC 단결정을 성공적으로 제작했습니다."고전압 및 초고전압 전력 장치 제작에 더욱 적합합니다."

보도에 따르면, 동일한 광학 결정이 채택되었습니다.PVT 성장 설계 계획 개선6인치 SiC 웨이퍼에는 응력점이 없고 격자의 기본 평면이 덜 휘어져 있으며 (004) 회절 지수의 평균 반폭이 19 arc초 정도로 낮고 저항 분포가 균일합니다.

해당 결과는 "Acta Ceramics" 2021년 4월호에 게재되었으며, 논문 제출 마감일은 2020년 7월이었습니다.    
     

혁신적인 성장 과정

미세소관 결함 문제 해결

약 30년간의 노력 끝에 업계는 미세관 결함이 없는 2~4인치 크기의 4H-SiC 단결정 소재를 안정적으로 생산할 수 있게 되었습니다. 그러나6인치 4H-SiC 단결정에는 여전히 몇 가지 어려움이 있습니다.통광 크리스탈은 미세관 결함이 없는 6인치 SiC 단결정을 제조하려면 다형체 생성을 피해야 한다고 믿으며, 그들의 방법은 다음과 같습니다.물리적 증기 수송(PVT) 방법의 수정.보고서에 따르면, 기존 성장 조립 조건에서는 성장 구성 요소의 흐름 방향이 성장 단계 흐름 방향과 부분적으로 동일하고, 부분적으로는 반대 방향입니다. 이는 동일한 광학 결정의 개선 방안입니다.배수 장치 또는 비대칭 온도장 설계 방식을 채택합니다.성장 과정 동안 성장 성분의 흐름 방향은 계단형 흐름 방향과 거의 항상 반대입니다.     그림 1: 두 가지 PVT 방법의 개략도    이 개선된 프로세스는 고유한 장점을 가지고 있습니다.단결정 성장 표면의 구성 원자는 성장 단계의 꺾임 지점에 빠르게 도달하여 원자 단계의 질서 있는 진행을 보장함으로써 단결정의 결정 구조를 완벽하게 복제할 수 있습니다. 또한, 단계의 질서 있는 진행은 단계의 응집을 방지하고 넓은 단계를 생성하지 않으므로 넓은 단계로 인해 발생하는 2차원 다형체 핵 생성 현상을 방지합니다. 따라서,개선된 공정 덕분에 6인치 n형 SiC 단결정의 안정성이 크게 향상되었습니다.      

뛰어난 성능

전력 장치 요구 사항을 충족합니다

논문에 따르면, 기판 웨이퍼의 라만 스펙트럼 검출 스캔 결과는 다음과 같다.6인치 웨이퍼 전체가 단일 4H-SiC 결정 형태로 이루어져 있습니다.     그림 2: 6인치 SiC 라만 스펙트럼 스캔분극 응력 측정기를 통해 성장 공정 조건을 개선한 후 다음과 같은 사실을 확인했습니다.칩 안에스트레스 부위 없음,이는 성장된 SiC 단결정의 결정 품질이 더 우수함을 보여줍니다.     그림 3: 두 가지 공정을 사용한 웨이퍼의 분극 응력 분포 비교고해상도 XRD 로킹 커브 모드 테스트 결과에 따르면 웨이퍼 전체의 배향 차이는 0.04° 이내이고, X축 방향의 곡률 반경은 132m 이상입니다.이는 격자의 기본 평면이 덜 휘어져 있고 적층 결함이 더 적다는 것을 보여줍니다.또한, 테스트 로킹 곡선의 반치폭 대부분이 30초각 미만이고 평균 반치폭이 19초각으로, 결정 품질이 매우 우수함을 나타냅니다.내부에는 미세한 결함이 거의 없습니다.     그림 4: 6인치 SiC 단결정의 (004) 결정면의 고해상도 XRD 로킹 커브 스캔.동시에, 와전류 측정법 시험 결과에 따르면 저항값은 16.8~22.2 mΩ·cm 범위에 있으며, 저항 분포는 균일하고 통계적 분산 계수는 3.5%이다. 평균 저항값은 20.5 mΩ·cm이다.이는 전력 장치의 생산 요구 사항을 충분히 충족할 수 있습니다.     그림 5: 6인치 n형 SiC 단결정 웨이퍼의 저항률 분포도  

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