실리콘 카바이드 (SiC) 는 차세대 전력 전자제품 및 고급 반도체 포장용 재료로 전략적으로 등장했습니다.SiC 웨이퍼 그리고SiC 중재기종종 전문가가 아닌 토론에서 상호 교환적으로 사용됩니다. 그들은 반도체 제조 사슬에서 근본적으로 다른 개념을 나타냅니다.이 기사는 재료 과학에서 그들의 관계를 설명합니다., 제조 및 시스템 통합 관점, 그리고 왜 SiC 웨이퍼의 작은 하위 집합만이 인터포저 수준의 요구 사항을 충족시킬 수 있는지 설명합니다.
SiC 웨이퍼 (SiC wafer) 는 일반적으로 물리적 증기 운송 (PVT) 크리스탈 성장과 후속 슬라이싱, 밀링 및 폴리싱을 통해 생성되는 실리콘 카바이드로 만든 결정적 기체입니다.
SiC 웨이퍼의 주요 특징은 다음과 같습니다.
크리스탈 폴리 타입: 4H-SiC, 6H-SiC 또는 반열성 SiC
전형적인 지름: 4인치, 6인치, 그리고 8인치 형식
주요 성능 집중:
전기적 특성 (모수 농도, 저항성)
결함 밀도 (마이크로 파이프, 기초 평면 부진)
부피성 성장에 적합함
SiC 웨이퍼는 전통적으로 활성 장치 제조에 최적화되어 있으며, 특히 전력 MOSFET, Schottky 다이오드 및 RF 장치에서 사용됩니다.
이 맥락에서 웨이퍼는 전자 재료로서 전기 균일성과 결함 통제가 설계 우선 순위를 지배합니다.
SiC 중재기는 원료가 아니라 고도로 엔지니어링 된 구조 구성 요소입니다.에서SiC 웨이퍼
그 역할은 근본적으로 다릅니다.
그것은 기계적 지원, 전기 재분배 계층, 열 전도 경로로 작용합니다.
2.5D와 이질적인 통합과 같은 고급 패키징 아키텍처를 가능하게 합니다.
다음을 포함해야 합니다.
스프라이트 횡단 통로 (TSV)
미세한 음향 재분배층 (RDL)
멀티 칩 및 HBM 통합
시스템 관점에서는, 인터포저는 액티브 반도체 장치가 아닌 열기계 척추입니다.
비록 SiC 간격기는 SiC 웨이퍼로 만들어졌지만,성능 기준은 크게 다릅니다..
| 요구 사항 차원 | 전원 장치 SiC 웨이퍼 | SiC 인터포저 웨이퍼 |
|---|---|---|
| 주요 기능 | 전기전도 | 열 및 기계적 지원 |
| 도핑 | 정밀 제어 | 일반적으로 반 단열 또는 도핑되지 않은 것 |
| 표면 평면성 (TTV/Bow) | 중간 | 매우 엄격합니다. |
| 두께 균일성 | 장치에 의존합니다. | TSV 신뢰성 |
| 열전도성 | 2차적 관심사 | 기본 설계 매개 변수 |
전기적으로 잘 작동하는 많은 SiC 웨이퍼는 인터포저 제조에 필요한 기계적 평면성, 스트레스 내성이 및 프로세스 호환성을 충족시키지 못합니다.
SiC 웨이퍼를 SiC 인터포저로 변환하는 것은 여러 가지 고급 프로세스를 포함합니다.
웨이퍼를 100~300μm 이하로 희석하는 것
포메이션을 통한 높은 측면 비율 (레이저 굴착 또는 플라즈마 에칭)
극히 낮은 표면 거칠성을 위한 쌍면 닦기 (DSP)
금속화 및 충전
재분배층 (RDL) 제조
각 단계는 기존의 웨이퍼 불완전성을 증폭시킵니다. 장치 웨이퍼에서 허용되는 결함은 인터포저 구조의 장애 시작점이 될 수 있습니다.
이것은 상업적으로 사용할 수 있는 대부분의 SiC 웨이퍼가 직접적으로 인터포저로 재사용될 수 없는 이유를 설명합니다.
보다 높은 비용과 처리 어려움에도 불구하고 SiC는 실리콘 중입자에 비해 설득력 있는 장점을 제공합니다.
열전도: ~370~490 W/m·K (실리콘의 ~150 W/m·K 대비)
고 탄력 모듈, 열 사이클 하에서 기계적 안정성을 가능하게
우수한 고온 신뢰성, 전력 밀도가 높은 패키지에 중요합니다.
GPU 시스템, 인공지능 가속기 및 전력 모듈의 경우 이러한 특성은 간섭자가 전기 다리가 아닌 활성 열 관리 층으로 기능하도록 허용합니다.
유용한 정신 모델은 다음과 같습니다.
SiC 웨이퍼 = 전자 물질
SiC 중재기 = 시스템 수준의 구조 구성 요소
그들은 제조에 의해 연결되어 있지만 기능, 사양, 디자인 철학에 의해 분리됩니다.
SiC 웨이퍼와 SiC 인터포저 사이의 관계는 동등한 것이 아니라 계층적입니다.
모든 SiC 중재기는 SiC 웨이퍼에서 시작되지만, 엄격하게 제어된 기계적, 열적 및 표면 특성을 가진 웨이퍼만이 중재기 수준 제조를 지원할 수 있습니다.
첨단 패키지는 전기적 통합과 함께 열 성능을 우선시하고 있습니다.SiC 중재자는 자연스러운 진화를 나타냅니다. 그러나 새로운 종류의 웨이퍼 공학을 요구합니다., 전통적인 전력 장치 기판과 구별됩니다.
실리콘 카바이드 (SiC) 는 차세대 전력 전자제품 및 고급 반도체 포장용 재료로 전략적으로 등장했습니다.SiC 웨이퍼 그리고SiC 중재기종종 전문가가 아닌 토론에서 상호 교환적으로 사용됩니다. 그들은 반도체 제조 사슬에서 근본적으로 다른 개념을 나타냅니다.이 기사는 재료 과학에서 그들의 관계를 설명합니다., 제조 및 시스템 통합 관점, 그리고 왜 SiC 웨이퍼의 작은 하위 집합만이 인터포저 수준의 요구 사항을 충족시킬 수 있는지 설명합니다.
SiC 웨이퍼 (SiC wafer) 는 일반적으로 물리적 증기 운송 (PVT) 크리스탈 성장과 후속 슬라이싱, 밀링 및 폴리싱을 통해 생성되는 실리콘 카바이드로 만든 결정적 기체입니다.
SiC 웨이퍼의 주요 특징은 다음과 같습니다.
크리스탈 폴리 타입: 4H-SiC, 6H-SiC 또는 반열성 SiC
전형적인 지름: 4인치, 6인치, 그리고 8인치 형식
주요 성능 집중:
전기적 특성 (모수 농도, 저항성)
결함 밀도 (마이크로 파이프, 기초 평면 부진)
부피성 성장에 적합함
SiC 웨이퍼는 전통적으로 활성 장치 제조에 최적화되어 있으며, 특히 전력 MOSFET, Schottky 다이오드 및 RF 장치에서 사용됩니다.
이 맥락에서 웨이퍼는 전자 재료로서 전기 균일성과 결함 통제가 설계 우선 순위를 지배합니다.
SiC 중재기는 원료가 아니라 고도로 엔지니어링 된 구조 구성 요소입니다.에서SiC 웨이퍼
그 역할은 근본적으로 다릅니다.
그것은 기계적 지원, 전기 재분배 계층, 열 전도 경로로 작용합니다.
2.5D와 이질적인 통합과 같은 고급 패키징 아키텍처를 가능하게 합니다.
다음을 포함해야 합니다.
스프라이트 횡단 통로 (TSV)
미세한 음향 재분배층 (RDL)
멀티 칩 및 HBM 통합
시스템 관점에서는, 인터포저는 액티브 반도체 장치가 아닌 열기계 척추입니다.
비록 SiC 간격기는 SiC 웨이퍼로 만들어졌지만,성능 기준은 크게 다릅니다..
| 요구 사항 차원 | 전원 장치 SiC 웨이퍼 | SiC 인터포저 웨이퍼 |
|---|---|---|
| 주요 기능 | 전기전도 | 열 및 기계적 지원 |
| 도핑 | 정밀 제어 | 일반적으로 반 단열 또는 도핑되지 않은 것 |
| 표면 평면성 (TTV/Bow) | 중간 | 매우 엄격합니다. |
| 두께 균일성 | 장치에 의존합니다. | TSV 신뢰성 |
| 열전도성 | 2차적 관심사 | 기본 설계 매개 변수 |
전기적으로 잘 작동하는 많은 SiC 웨이퍼는 인터포저 제조에 필요한 기계적 평면성, 스트레스 내성이 및 프로세스 호환성을 충족시키지 못합니다.
SiC 웨이퍼를 SiC 인터포저로 변환하는 것은 여러 가지 고급 프로세스를 포함합니다.
웨이퍼를 100~300μm 이하로 희석하는 것
포메이션을 통한 높은 측면 비율 (레이저 굴착 또는 플라즈마 에칭)
극히 낮은 표면 거칠성을 위한 쌍면 닦기 (DSP)
금속화 및 충전
재분배층 (RDL) 제조
각 단계는 기존의 웨이퍼 불완전성을 증폭시킵니다. 장치 웨이퍼에서 허용되는 결함은 인터포저 구조의 장애 시작점이 될 수 있습니다.
이것은 상업적으로 사용할 수 있는 대부분의 SiC 웨이퍼가 직접적으로 인터포저로 재사용될 수 없는 이유를 설명합니다.
보다 높은 비용과 처리 어려움에도 불구하고 SiC는 실리콘 중입자에 비해 설득력 있는 장점을 제공합니다.
열전도: ~370~490 W/m·K (실리콘의 ~150 W/m·K 대비)
고 탄력 모듈, 열 사이클 하에서 기계적 안정성을 가능하게
우수한 고온 신뢰성, 전력 밀도가 높은 패키지에 중요합니다.
GPU 시스템, 인공지능 가속기 및 전력 모듈의 경우 이러한 특성은 간섭자가 전기 다리가 아닌 활성 열 관리 층으로 기능하도록 허용합니다.
유용한 정신 모델은 다음과 같습니다.
SiC 웨이퍼 = 전자 물질
SiC 중재기 = 시스템 수준의 구조 구성 요소
그들은 제조에 의해 연결되어 있지만 기능, 사양, 디자인 철학에 의해 분리됩니다.
SiC 웨이퍼와 SiC 인터포저 사이의 관계는 동등한 것이 아니라 계층적입니다.
모든 SiC 중재기는 SiC 웨이퍼에서 시작되지만, 엄격하게 제어된 기계적, 열적 및 표면 특성을 가진 웨이퍼만이 중재기 수준 제조를 지원할 수 있습니다.
첨단 패키지는 전기적 통합과 함께 열 성능을 우선시하고 있습니다.SiC 중재자는 자연스러운 진화를 나타냅니다. 그러나 새로운 종류의 웨이퍼 공학을 요구합니다., 전통적인 전력 장치 기판과 구별됩니다.
