반도체 SiC 기판의 새로운 연마기술

전문가 제언

○ SiC기판을 이용한 파워 디바이스는 기존의 Si제품과 비교할 때 저손실, 고속, 고온작동이 가능하기 때문에 국내외에서 전기자동차를 비롯하여 각종 산업기기에 응용을 목표로 연구개발이 활발하다. 이 자료는 일본 Ebara제작소와 Osaka대학 연구진이 공동으로 개발 중인 SiC 연마용 촉매 표면반응을 이용한 평탄화기법인 CARE법(Catalyst Surface Referred Etching)을 소개한다.

○ 반도체 SiC기판의 제작공정은 기판표면을 연마하여 평탄하고 손상이 없는 상태로 만드는 작업부터 시작한다. SiC는 경도가 매우 높고 화학적으로 매우 안정적이어서 연마가 어려운 재료이다. SiC기판의 연마공정에서는 일반적으로 복수단계의 기계연마 후에 CMP로 마무리 연마를 한다. 그러나 일반적인 Si기판의 CMP공정은 연마속도가 느리고 가공 후에 손상흔적 저감이 기술과제로 남아 있다.

○ CARE법은 촉매재료를 연마정반 또는 연마패드로 이용하여 촉매표면을 기준면으로 한 화학적 가공을 실현하는 것으로서, 물리적 손상이 없는 평탄한 표면을 얻을 수 있고, 가공 후 홈이나 클러치의 발생이 없어 기계연마와 화학연마의 이점인 평탄화와 손상저감 특성을 동시에 갖는 연마법으로 평가되고 있다. 실제의 시험평가 결과에서도 표면형상과 연마속도에서도 기존의 CMP 프로세스를 능가하고 있어 향후 실용화될 경우, 경쟁력 있는 기술로서 활용이 기대된다.

○ 국내에서서도 SiC의 파워디바이스 응용에 대한 관심은 매우 높고, CARE법의 개발동향도 이미 확인되어 있는 상황이다. 정부에서는 세계최고수준의 파워디바이스 소재개발을 지원하기 위해 추진 중인 10대 핵심소재에 SiC를 포함시키고 있다. 그러나 서울대와 전기(연)에서 요소기술개발이 추진되고 있을 뿐 상업적 제조기술개발추진은 저조한 수준이다. 일본의 CARE개발 예와 같이 특히 제조기술 분야에서 산학연 공동연구에 의한 SiC 파워 디바이스 개발전략이 필요하다.

저자

Kaita Yagi, Manabu TSUJIMURA, Yasuhisa SANO, Kazuto YAMAUCHI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

115(1128)

잡지명

日本機械學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

767~771

분석자

박*선

분석물

• 반도체 SiC 기판의 새로운 연마기술.pdf [341,944 byte]

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