실리콘 카바이드는 신흥 산업과 전통 산업에 많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 현재 세계 반도체 시장 규모는 1000억 위안을 넘어섰다. 2025년까지 전 세계 반도체 제조재료 매출은 395억 달러에 달할 것으로 예상되며, 이 중 탄화규소 반도체 시장은 2025년 25억 달러 규모의 시장 규모에 이를 것으로 예상된다. 전통적인 세라믹, 내화물, 고온, 연삭 및 기타 분야에서 여전히 최고의 응용 성능을 가진 재료입니다.
탄화규소 보트의 약자인 SiC 보트는 고온 처리 중에 웨이퍼를 운반하기 위해 용광로 튜브에 사용되는 내열성 액세서리입니다. 고온에 대한 저항성, 화학적 부식, 탁월한 열 안정성 등 탄화규소의 뛰어난 특성으로 인해 SiC 보트는 확산, 산화, 화학 기상 증착(CVD), 어닐링 등 다양한 열처리 공정에 광범위하게 활용됩니다.
전통적인 실리콘 전력 장치 제조에서 고온 확산과 이온 주입은 도펀트 제어를 위한 주요 방법으로 자리잡고 있으며 각각 장점과 단점이 있습니다. 일반적으로 고온 확산은 단순성, 비용 효율성, 등방성 도펀트 분포 프로파일 및 낮은 격자 손상 도입을 특징으로 합니다. 반대로, 이온 주입은 복잡하고 비용이 많이 들지만 도펀트 농도와 깊이에 대한 정밀하고 독립적인 제어를 가능하게 하지만 기판에 상당한 수의 점 결함과 확장된 결함을 도입합니다.
탄화규소(SiC)는 무기 물질입니다. 자연적으로 발생하는 탄화규소의 양은 매우 적습니다. 모이사나이트(moissanite)라고 불리는 희귀한 광물입니다. 산업 생산에 사용되는 탄화규소는 대부분 인공적으로 합성됩니다.
반도체 산업에서 에피택셜 레이어는 집합적으로 에피택셜 웨이퍼라고 알려진 웨이퍼 기판 위에 특정 단결정 박막을 형성함으로써 중요한 역할을 합니다. 특히, 전도성 SiC 기판 위에 성장한 탄화규소(SiC) 에피택셜 층은 쇼트키 다이오드, MOSFET, IGBT와 같은 전력 장치 제조에 중요한 역할을 하는 균일한 SiC 에피택셜 웨이퍼를 생성하며, 4H-SiC 기판이 가장 널리 활용됩니다.
현재 대부분의 SiC 기판 제조업체는 다공성 흑연 실린더를 사용하는 새로운 도가니 열장 공정 설계를 사용합니다. 즉, 흑연 도가니 벽과 다공성 흑연 실린더 사이에 고순도 SiC 입자 원료를 배치하는 동시에 전체 도가니를 깊게 하고 도가니 직경을 늘리는 것입니다.