탄화규소 웨이퍼 성공의 비밀
오늘날 우리가 사용하는 거의 모든 장치는 반도체에 의존합니다.. 새로운 기술 발전에는 탄화규소가 필요합니다. (SiC) 많은 까다로운 반도체 응용 분야에 사용. 물리적 및 전자적 특성으로 인해, SiC 기반 장치는 고온 및 고전력/고주파 전자 장치에 매우 적합합니다., EV의 발전을 가능하게 하는, 5G, 및 IoT 기술. 최종 사용자에게 많은 이점을 제공하지만, 고품질 SiC 기판의 생산은 웨이퍼 제조업체에게 여러 가지 과제를 제시합니다..
우리의 일상을 풍요롭게 하는 반도체
우리는 고든 무어의 법칙(Gordon Moore's Law)을 한때 상상할 수 없었던 수준까지 따랐습니다., 그리고 반도체는 우리가 일하는 방식에 혁명을 일으켰습니다., 의사소통하다, 여행하다, 플레이, 에너지를 활용하고 질병을 치료. 일상 생활에서 유용한 장치를 활성화할 뿐만 아니라, 그러나 그들은 또한 그것들을 더 컴팩트하게 만듭니다., 더 싼, 더 강력하고. 휴대 전화의 발전을 가져 가라., 예를 들어: 1980년대 최초의 휴대전화는 부피가 매우 컸습니다., 자동차와 거의 같은 비용, 약 30 충전하는 데 몇 분.
오늘, 우리의 스마트폰은 일반 컴퓨터만큼 강력하고 모든 사람이 액세스할 수 있는 고도로 지능적인 모바일 장치입니다.. 놀랍게도, 가장 큰 잠재력은 여전히 앞에 있습니다. 기술의 초석으로, SiC 기반 반도체는 계속해서 주요 혁신을 제공할 것입니다.: 전체 산업을 변화시키는, 항공 우주 및 소비자 전자 제품에서 에너지 및 의약품으로. 이러한 변화의 좋은 예는 자동차 산업입니다..
전기 자동차는 생태학적 틈새 시장에서 일상적으로 선호되는 대안으로 진화했습니다.. 이 개발은 보다 강력한 전기 구동계에 의해 지원되었습니다., 더 높은 전류와 더 효율적인 회로 사용. 이것이 탄화규소가 주도적인 역할을 하는 곳입니다..
탄화규소를 선택하는 이유?
답은 간단하다: 더 높은 전압에서, 더 많은 힘, 더 많은 효율성, 더 나은 신뢰성. 업계 뿐만 아니라, 뿐만 아니라 반도체 재료 자체에서도. 증가하는 전자 장치의 요구 사항을 충족하기 위해, 탄화규소는 첨단 반도체를 위한 기판 재료로 선택되었습니다., 특히 전력 전자 장치.
그것은 절연 파괴 전계 강도를 증가시킬 수 있습니다 10 타임스, 항복 전압 15 타임스, 에 의한 열전도율 3 타임스. 추가적으로, 실리콘 카바이드는 더 높은 작동 온도를 가능하게 합니다. (실리콘의 경우 최대 400°C 대 150°C) 그리고 있다 2-3 전류 밀도의 몇 배.
고온에서 탄화규소 반도체의 성능, 고압력과 전력으로 인해 여러 산업에서 수요가 증가했습니다.. 예를 들어, 데이터 센터는 탄화규소를 전원으로 사용합니다., 냉각 시스템에 필요한 전력을 크게 줄입니다..
추가적으로, 무정전 전원 공급 장치 (UPS) 체계는 안정을 지킵니다, 일관된 힘. 또 다른 예는 5G 기지국입니다.: 그들은 점점 더 많은 데이터를 처리합니다, 그 결과 전력 요구 사항이 증가합니다.. 실리콘 카바이드 반도체는 메가헤르츠 스위칭에 사용되며 더 작은 폼 팩터에서 더 높은 전력을 제공합니다..
실리콘 카바이드는 전기 자동차의 혁신을 가능하게 합니다.
자동차 산업은 특히 탄화규소의 이점을 활용합니다.. Porsche와 같은 제조업체는 실리콘 카바이드 반도체의 더 높은 효율성으로 인해 400볼트 배터리를 800볼트 배터리로 변환할 수 있습니다.. 결과적으로 더 빠른 충전 시간, 더 작은 배터리와 더 긴 범위. SiC의 이점을 활용하는 기타 애플리케이션:
⊕ 자동차 배터리 충전기: 외부 AC를 DC로 변환하여 배터리 충전, 전력을 절반으로 증가시킬 수 있는
⊕ 온보드 DC/DC 컨버터: 온보드 배터리 전압을 깨끗한 12VDC 버스로 변환하여 온보드 장비에 전원을 공급합니다.
⊕ 전원 시스템: 인버터, 드라이브 트레인이 있는 모터 및 기계 부속품. 스위칭 손실은 다음보다 작습니다. 80% 크기는 다음과 같이 축소됩니다. 30%. 더 작은 배터리 (더 가벼운 무게, 더 적은 열) 더 긴 배터리 수명
⊕ 오프보드 DC 고속 충전기: 급속 충전을 위한 DC 충전 스테이션
업계가 직면한 과제
향후 5년 동안 수요가 크게 증가할 것으로 예상됨, 업계의 주요 과제는 필요한 웨이퍼의 절대적인 수일 뿐만 아니라, 뿐만 아니라 변화하는 웨이퍼 사양. 더 엄격한 허용 오차와 사양은 현재와 미래의 제조 방법을 주도할 것입니다.. 혁신은 이러한 과제를 극복하는 데 중요합니다.. 제조 기술의 변화를 예측하기 위해 사전 예방적 접근 방식을 취하려면 프로세스 엔지니어 및 R과의 깊은 관계가 필요합니다.&D 신뢰와 전문성을 바탕으로 차세대 제품 개발.
실리콘 카바이드 기판 제조업체는 시장이 전력 장치와 실리콘 기반 장치 간의 가격 동등성을 달성하기 위해 고군분투함에 따라 공정 효율성을 개선하고 웨이퍼 생산 비용을 절감하려는 동기를 부여받았습니다.. 게다가, 수요의 엄청난 성장 (가속화된 대량 생산, 새로운 시설, 등.) SiC 기반 애플리케이션에 대한 급증하는 수요에 직면한 글로벌 공급망 제약은 제조 공정의 혁신을 필요로 합니다..
