국가 연구 및 개발 기관, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] 고급 전력 전자 연구 센터 [Yamaguchi Hiroshi 회장] 웨이퍼 프로세스 팀 Kato Tomohisa 리서치 팀 및 기타 사람들과 협력했습니다sic빠른 웨이퍼 평탄화 달성포장기술이 개발되었습니다 특히, 속도가 느린 미러링 프로세스는 기존 제품의 12 배의 에볼루션 바카라 속도를 달성 할 수 있습니다그림처리 방법의 미러 연삭 과정과 비슷한 새로운배치 타입확립 된 처리 기술
이 기술의 세부 사항은 에볼루션 바카라 곡물 가공 협회 (ABTEC2021)의 농업 강의에서보고 될 예정이며, 2021 년 9 월 1 일부터 온라인으로 개최됩니다
sic전력 반도체 장치의 구현 다량의 전기, 산업용 로봇, 자동차, 철도 및 정보 및 통신 장비를 제어하는 발전 및 전송 시스템과 같은 전기가 필요한 산업 및 사회에서 시작되었습니다 이러한 응용 분야를 확장하려면 전력 요소의 기판 역할을하는 SIC 웨이퍼의 제조 비용을 줄이는 것이 가장 중요합니다 SIC 웨이퍼 처리 공정은 또한 질량 생산 (속도 및 병렬 처리)의 추가 개선이 필요합니다
Sic wafers는 처리하기가 매우 어렵습니다하드 브랜트 재료지금까지 SIC 웨이퍼의 평면화는 연삭 또는 에볼루션 바카라에 의해 수행되었습니다 전자는 단일 주파수이며 대량 생산에서 효율적이지 않습니다 후자는 배치 유형이며 여러 시트로 대량으로 처리 할 수 있습니다 그러나, 처리 속도는 대량 생산 된 실리콘 웨이퍼보다 느리기 때문에 단위 시간당 처리 된 시트의 수는 6 배 이상 더 오래 걸립니다 SIC 웨이퍼는 직경을 6 인치에서 8 인치로 증가 시키려고합니다 미래의 시장이 확대됨에 따라 대량 생산 규모가 증가함에 따라, SIC 웨이퍼를 생산할 수있는 가공 기술이 더 효율적으로 필요할 것입니다
웨이퍼 계획에는 포장 또는 포장이 필요합니다에볼루션 바카라로 대표되는 에볼루션 바카라 기술은 대량 생산에 적합한 배치 유형 가공 기술로 알려져 있습니다 높은하지 SIC 에볼루션 바카라를 위해다이아몬드 슬러리(이하 "Slurry"라고하는 이하)가 사용되며, 분쇄에 의한 단일 파 처리는 미러링 단계 (표면 거칠기 ra = 1 nm)까지 필요합니다 에볼루션 바카라에서프레스턴의 경험 법칙에 따라 회전 속도와 에볼루션 바카라 표면 플레이트의 가공 압력을 증가시킴으로써, 에볼루션 바카라 속도를 향상시킬 수 있습니다 그러나 표면 플레이트의 원심력으로 인해 슬러리가 차단되는 것과 같은 문제가 있으며, 마찰 열로 인해 에볼루션 바카라를 계속하기가 어렵 기 때문에 에볼루션 바카라 속도가 증가하는 것을 방지합니다 따라서, 표면 플레이트에 다이아몬드 그라인드 스톤을 성형하여 제조 된 고정 된 에볼루션 바카라 플레이트를 생성하고 고속 에볼루션 바카라 장치와 결합하여 이러한 문제를 해결 하였다 (그림 1)
이 연구 개발은시민 개방형 혁신 공동 연구 기관 Tsukuba Power Electronics Constellation9913_9972
그림 1이 개발을위한 장비 구성
그림 2는 다양한 에볼루션 바카라 조건에서 SIC 웨이퍼의 에볼루션 바카라 속도를 비교하는 그래프입니다 금속 표면 플레이트 및 슬러리를 사용하여 가공 할 때, 200 rpm 이상의 회전 속도로 표면 플레이트를 처리하기가 어려워졌습니다 한편, 고정 된 에볼루션 바카라 플레이트가 사용될 때, 플레이트의 회전 속도와 에볼루션 바카라 속도는 700 rpm에서도 비례임을 확인했다 이것은 슬러리를 사용하는 일반적인 가공 조건입니다 (예 : 200 g/cm2, 회전 속도 : 50 rpm)와 비교하여 약 12 배 더 빠르며 기존 연삭과 비슷한 속도입니다 또한, 고속으로 에볼루션 바카라 된 SIC 웨이퍼의 RA는 대략 05 nm이며, 기존 미러 연삭에 해당하는 표면 품질을 달성합니다 (그림 3)이 결과는 고정 에볼루션 바카라성 플래 텐과 고속 에볼루션 바카라 장치를 결합하는 이점을 보여줍니다
그림 2 다양한 에볼루션 바카라 조건에서 에볼루션 바카라 속도 비교
그림 3이 개발을 사용한 고속 에볼루션 바카라를 가진 6 인치 SIC 웨이퍼
또한 슬러리를 사용한 에볼루션 바카라와 달리 가공 액체는 물만 사용하므로 환경 영향이 거의 없으며 표면 플레이트를 충분히 냉각시키면서 물 공급량을 제어하고 에볼루션 바카라 효율을 보장 할 수 있다는 새로운 이점이 발견되었습니다
표면 플레이트를 사용한 에볼루션 바카라는 주로 가공 압력 및 표면 플레이트의 회전 속도에 따라 가공 속도를 제어하므로 여러 웨이퍼가 동시에 처리되는 배치 처리가 가능합니다 무화과 도 4는 표면 플레이트의 회전 수와 다중 SIC 웨이퍼가 동시에 처리 될 때의 에볼루션 바카라 속도 사이의 관계를 보여준다 웨이퍼의 수가 증가하고 처리 영역이 증가하더라도 에볼루션 바카라 효율을 유지할 수 있음이 확인되었습니다 다시 말해, 배치 당 처리 된 웨이퍼 수를 늘리면 조각 당 처리 시간을 크게 줄일 수 있습니다 또한, 마모를 억제하는 높은 하드 니스 연삭 휠을 사용함으로써, 그라인딩 휠 마모 비용은 그라인딩에 비해 줄어들 수 있으므로 대량 직경 SIC 웨이퍼를 생산하는 과정에서 속도와 비용 감소를 달성 할 수 있습니다
그림 4 여러 시트의 에볼루션 바카라 속도 비교 동시에
계획은이 개발의 에볼루션 바카라 기술을 Advanced Power Electronics Research Center가 소유 한 6 인치 호환 SIC 웨이퍼의 통합 가공 프로세스에 소개하고 연구 센터 내에서 전원 장치 개발에 적용하여 기술을 추가로 시연하는 것입니다