炭化ケイ素

炭化ケイ素（SiC）は、研削砥石や自動車ブレーキ用の工業用研磨材として1893年に発見された。²⁰世紀半ば、SiCウェハはLED技術に使用されるようになった。それ以来、SiCはその有利な物理的特性により、数多くの半導体用途に拡大してきた。これらの特性は、半導体産業内外で幅広く使用されていることからも明らかである。ムーアの法則が限界に達しようとしている現在、半導体業界の多くの企業が、将来の半導体材料として炭化ケイ素に注目している。

SiCは、複数のポリタイプのSiCを使用して製造することができるが、半導体業界では、ほとんどの基板は4H-SiCのいずれかであり、SiC市場が成長するにつれて6H-はあまり見られなくなった。4H-および6H-炭化ケイ素を指す場合、Hは結晶格子の構造を表す。数字は結晶構造内の原子の積層順序を表す。これは以下のSVM能力チャートで説明されている。

炭化ケイ素の利点

硬度

炭化ケイ素の使用には、従来のシリコン基板にはない数多くの利点がある。主な利点の一つは、その硬度です。このため、高速、高温、高電圧の用途で多くの利点があります。

炭化ケイ素ウェーハは熱伝導率が高く、ある点から別の点へ熱をよく伝えることができる。これは、電気伝導性を向上させ、最終的にはSiCウェハーに切り替える一般的な目標の一つである小型化を実現する。

熱能力

炭化ケイ素基板は熱膨張係数も小さい。熱膨張とは、物質が熱したり冷やしたりするときに膨張したり収縮したりする量と方向のことです。最も一般的な説明は氷ですが、氷はほとんどの金属とは逆の挙動を示し、冷えると膨張し、熱すると収縮します。炭化ケイ素の熱膨張係数が低いということは、熱したり冷やしたりしても大きさや形が大きく変わらないということであり、小さなデバイスに収めたり、1つのチップにより多くのトランジスタを詰め込んだりするのに最適である。

これらの基板のもう一つの大きな利点は、熱衝撃に対する高い耐性である。つまり、壊れたり割れたりすることなく、温度を急激に変化させる能力があるということだ。これは、従来のバルク・シリコンと比較して炭化ケイ素の寿命と性能を向上させるもう一つの靭性特性であるため、デバイスを製造する際に明確な利点となる。

耐熱性に加え、耐久性に優れ、800℃までの温度では酸、アルカリ、溶融塩と反応しない。このため、これらの基板は用途に汎用性があり、多くの用途でバルク・シリコンを凌ぐ性能を発揮します。

高温での強度も高いため、1600℃を超える温度でも安全に使用できる。このため、事実上あらゆる高温用途に適した基材となっている。

SVM炭化ケイ素仕様：

**SVMでは6H-SiCウエハーの在庫がある場合もございますが、より汎用性の高い4H-SiCウエハーへの切り替えを進めております。お客様のご要望をお知らせいただければ、在庫状況を確認いたします。