SiCテクノロジーが牽引する半導体進化

半導体業界は、より小型で高速かつ効率的な電子デバイスに対する絶え間ない需要によって推進され、常に進化を続けています。従来のシリコンベースの技術がその理論的限界に近づくにつれて、パフォーマンスの限界を押し広げる新しい材料が登場しています。その中でも、炭化ケイ素（SiC）は、特に高出力、高周波、高温用途において、変革的な材料として際立っています。このブログ投稿では、進行中の半導体進化におけるSiCの重要な役割を探り、その利点、用途、およびカスタムSiCコンポーネントの調達に関する考慮事項について掘り下げます。

変革における半導体ランドスケープ

何十年もの間、シリコン（Si）は半導体業界の紛れもない主力製品でした。しかし、電気自動車から5Gインフラストラクチャ、再生可能エネルギーシステムまで、現代の用途における電力密度、動作周波数、および過酷な環境条件の増大は、シリコンの限界を露呈させています。シリコンの耐圧、熱伝導率、電子移動度などのパラメータは、実現可能な最大値まで引き伸ばされています。ここで、ワイドバンドギャップ（WBG）半導体、特に炭化ケイ素が登場します。SiCは、半導体デバイスの性能を直接的に大幅に向上させる優れた材料特性を提供し、多くの業界でまったく新しい機能と効率を可能にする、パワーエレクトロニクスと高度な半導体システムの新しい時代の到来を告げています。SiCへの移行は、単なる段階的なアップグレードではなく、基盤的な変化です。

SiCが半導体のゲームチェンジャーである理由

半導体業界における炭化ケイ素の優位性は偶然ではありません。それは、従来のシリコンの性能をはるかに超えるデバイス性能を可能にする、その優れた材料特性の直接的な結果です。これらの利点は、次世代パワーエレクトロニクスと高性能システムを作成しようとしているエンジニアや設計者にとって重要です。

• より高い絶縁破壊電界： SiCは、シリコンの約10倍高い降伏電界を持っています。これにより、SiCデバイスは、はるかに薄い層で非常に高い電圧をブロックできるため、特定の電圧定格に対してデバイスサイズが小さくなり、オン抵抗が低くなります。これは、高電圧電力変換と配電に不可欠です。
• 優れた熱伝導性： SiCは、シリコンの約3倍優れた熱伝導率を示します。これにより、SiCデバイスは熱をより効果的に放散できるため、かさばる冷却システムを必要とせずに、より高い温度と電力密度で動作できます。この特性により、信頼性が向上し、システムサイズとコストが削減されます。
• より広いバンドギャップ： SiCは、シリコンよりも約3倍広いバンドギャップを持っています（例：4H-SiCの場合は約3.2 eV、Siの場合は1.1 eV）。この広いバンドギャップにより、特に高温でのリーク電流が減少し、シリコンの一般的な制限である150°Cと比較して、より高い動作温度（多くの場合200°Cを超える）が可能になります。
• より高い電子飽和ドリフト速度： SiCは、シリコンの約2倍の飽和電子ドリフト速度をサポートしています。この特性により、SiCデバイスはより高いスイッチング周波数で動作できるため、電力コンバータシステム内のパッシブコンポーネント（インダクタ、コンデンサ）が小さくなり、電力密度が向上し、システムボリュームが削減されます。
• 放射線硬度の向上： SiCの強力な原子結合により、シリコンと比較して放射線損傷に対する固有の耐性が高くなっています。これにより、SiCデバイスは、放射線耐性が重要な要件となる航空宇宙、防衛、原子力エネルギーの用途に非常に適しています。

これらの固有の利点により、SiCデバイスは、特に要求の厳しい用途において、シリコンデバイスよりも小型、高速、高効率、高信頼性になります。これは、調達マネージャーや技術バイヤーにとって、システムコストの削減、エネルギー効率の向上、製品寿命の延長など、具体的な利点につながります。

半導体エコシステムにおける主要なSiCアプリケーション

炭化ケイ素の優れた特性は、半導体業界内でさまざまな用途を開放し、イノベーションと効率の向上を促進しています。エンジニアと調達の専門家が材料を評価する際、これらの特定のユースケースを理解することは、SiCの価値提案を強調しています。

SiC技術は、いくつかの主要分野でブレークスルーを可能にしています。

• パワーエレクトロニクス これは、SiCにとって最も重要な分野と言えるでしょう。
  • インバータとコンバータ： トラクションインバータ、車載充電器（OBC）、DC-DCコンバータなど、電気自動車（EV）に使用されています。SiCは高効率化を実現し、EVの航続距離の延長と充電時間の短縮につながります。太陽光発電インバータや風力タービンコンバータも、SiCの効率性と電力密度から恩恵を受けています。
  • 保持時間： 産業用電源、サーバーファームPSU、電気通信整流器は、SiCを利用して消費電力の削減と小型化を実現しています。
  • モータードライブ： 産業用モーター向けのSiCベース可変周波数ドライブ（VFD）は、より優れた制御と省エネを実現します。
• 無線周波数（RF）デバイス：
  • レーダーシステム： SiCの高い電力密度と熱伝導率は、軍事用レーダーや通信システムにおける高出力RFトランジスタに最適です。
  • ワイヤレス通信： 基地局アンプやその他のRFコンポーネントは、高周波でのSiCの性能から恩恵を受けます。
• 高温電子機器：
  • 航空宇宙と防衛 極端な温度環境で動作する航空機および防衛システムにおけるエンジン制御、アクチュエータ、およびセンサー。
  • 石油およびガス探査： 坑井掘削装置とセンサーには、SiCが得意とする高温と高圧に耐えることができる電子機器が必要です。
• 自動車（パワートレイン以外）： EVが主要な推進力である一方で、SiCは、堅牢な電力管理を必要とする他の自動車システムでも使用されています。
• 産業用加熱および溶接： 高出力SiCデバイスは、誘導加熱システムおよび高度な溶接装置で使用されています。
• LED照明： LED自体はGaN-on-SiCまたは他の材料であることが多いですが、高出力LEDシステムの電源とドライバーは、効率と寿命の向上を目的としてSiCコンポーネントから恩恵を受けることができます。

次の表は、いくつかの主要なアプリケーションと、利用されているSiCの利点をまとめたものです。

アプリケーション分野	具体的な使用事例	利用されているSiCの主な利点	ターゲット産業
パワーエレクトロニクス	EVトラクションインバーター、車載充電器	高効率、高電力密度、高温動作	自動車、再生可能エネルギー
パワーエレクトロニクス	ソーラーインバーター、風力タービンコンバーター	高効率、冷却の必要性の削減、長寿命	再生可能エネルギー
パワーエレクトロニクス	産業用モータードライブ	省エネ、精密制御、堅牢性	工業生産
RFデバイス	レーダーシステム、基地局アンプ	高出力、高周波、熱安定性	航空宇宙、防衛、電気通信
高温電子機器	坑井掘削センサー、エンジン制御	高動作温度、耐放射線性	石油およびガス、航空宇宙、原子力エネルギー
半導体製造	ウェーハチャック、サセプタ、リング	高純度、熱的均一性、化学的慣性、耐久性	半導体

この多様なアプリケーションランドスケープは、SiCの汎用性と、多くのハイステークス産業における最新の電子機器の進歩における重要な役割を強調しています。

材料特性：半導体純度向けのSiCグレード

特に半導体業界の厳しい要件に関しては、すべての炭化ケイ素が同じように作られているわけではありません。 SiCの特定の結晶構造（ポリタイプ）と純度レベルは、さまざまな半導体アプリケーションへの適合性を決定する重要な要素です。 調達マネージャーとエンジニアにとって、これらの区別を理解することは、適切な材料を調達するための鍵となります。

半導体デバイスに関連する主要なSiCポリタイプは次のとおりです。

• 250を超えるポリタイプが確認されていますが、半導体アプリケーションではいくつかのポリタイプが主流です。 これは、他のポリタイプと比較して、より高い電子移動度とより等方性の特性を含む優れた特性により、現在、パワーエレクトロニクスデバイスにとって最も優勢なポリタイプです。 これは、より低いオン抵抗とより優れた全体的なデバイス性能に変換されます。 高電圧MOSFETおよびショットキーダイオードに最適な材料です。
• は、4H-SiC基板上に製造されます。 歴史的に、6H-SiCはより一般的であり、高品質で成長させやすかったです。 4H-SiCよりも電子移動度は低いですが、特定の高周波デバイスやGaNエピタキシーの基板など、特定のアプリケーションでも使用されています。
• これは、開発された初期のポリタイプの1つでしたが、4H-SiCのより優れた電子移動度、特に垂直パワーデバイス構造にとって重要な底面に対して垂直な方向において、ほとんどのパワーデバイスアプリケーションで4H-SiCに大きく取って代わられました。 このポリタイプは、SiCポリタイプの中で最高の電子移動度を持ち、理論的にはシリコン基板上で成長させることができ、コストを削減できる可能性があります。 ただし、大型Siウェーハ上で高品質で欠陥のない3C-SiCを実現することは依然として大きな課題であり、主流のパワーデバイスへの商用採用を制限しています。 その有望な理論的利点のため、研究が続けられています。

ポリタイプ以上に重要なのは純度である。半導体グレードのSiC、特に基板とエピタキシャル層には、極めて高い純度レベル（多くの場合>99.999%）が要求される。汚染物質は、不要な電子状態を導入し、欠陥密度を増加させ、デバイスの性能と信頼性を低下させます。バルク結晶成長のための物理的気相成長法（PVT）やエピタキシャル成長のための化学的気相成長法（CVD）など、半導体グレードのSiCの製造プロセスは、これらの純度レベルを達成するために細心の注意を払って制御されています。

半導体グレードのSiCに関する主な考慮事項は次のとおりです。

• マイクロパイプ密度（MPD）： マイクロパイプは、SiCデバイスのキラー欠陥となる可能性のある中空コアねじれ転位です。 大面積デバイスの高歩留まり製造には、低MPD（理想的にはゼロ）が不可欠です。
• 基底面転位（BPD）密度： BPD は SiC デバイスのバイポーラ劣化の原因となる。SiC基板やエピレイヤー中のBPD密度を低減することに重点を置いた研究開発が進められている。
• 表面品質： その後のエピタキシャル成長とデバイス製造には、最小限の表面下損傷を伴う原子的に滑らかな表面が不可欠です。 これには、精密な研磨と洗浄技術が必要です。
• ドーピングの均一性： 導電性SiC基板およびエピ層の場合、ドーパント（n型の場合は窒素、p型の場合はアルミニウムなど）の均一な分布は、一貫したデバイス特性に不可欠です。

技術的な購入者は、SiCサプライヤーが、ターゲットアプリケーションに必要な特定のポリタイプ、純度、および欠陥特性を持つ材料を提供できることを確認する必要があります。 この点に関して、詳細な材料仕様書と品質認証が不可欠です。

製造上のハードルの克服：SiCウェーハの製造

炭化ケイ素が原材料から完成した半導体ウェーハになるまでの道のりは、技術的な課題に満ちています。 SiCの特性は非常に望ましいものですが、その固有の硬度と化学的安定性により、処理は従来のシリコンよりも大幅に複雑でコストがかかります。 これらのハードルを理解することは、高品質のSiCウェーハに関連する価値とリードタイムを理解するために重要です。

主な製造上の課題は次のとおりです。

• 結晶成長（ブール製造）：
  • 高温： SiCは大気圧下で融解するのではなく昇華するため、2000°Cを超える成長温度（通常は物理的蒸気輸送– PVT）が必要です。 安定した均一な高温を維持することは、主要なエンジニアリングの偉業です。
  • 欠陥制御： ブール成長中のマイクロパイプ、ねじれ転位、積層欠陥などの結晶学的欠陥の制御は非常に困難です。 これらの欠陥は、デバイスの歩留まりと性能に深刻な影響を与える可能性があります。
  • 低速成長率： SiC結晶成長は遅いプロセスであり、スループットを制限し、コストの上昇につながります。
  • ドーパントの組み込み： 成長中の均一で制御されたドーピング（n型またはp型）の達成は、関連する高温のため複雑です。
• ウェーハのスライスと成形：
  • 硬度： SiCは最も硬い合成材料の1つであり（モース硬度9.0〜9.5）、ボーレをウェーハにスライスし、その後成形することが非常に困難です。ダイヤモンド含浸ワイヤーソーと研削工具が必要ですが、これらはすぐに摩耗し、コストがかかります。
  • 材料の無駄： スライスと研削プロセスは、かなりの材料損失（カーフ損失）をもたらす可能性があります。
• 研磨と平坦化：
  • 原子レベルで滑らかな表面の実現： エピタキシーに必要な、損傷のない原子レベルで平坦な表面を作成するには、機械研削、ラッピング、ケミカルメカニカルポリッシング（CMP）を含む多段階のプロセスが必要です。各ステップは、前のステップで導入された表面下の損傷を除去するために正確に制御する必要があります。
  • 表面粗さ： ターゲットの表面粗さはオングストロームの範囲にあることが多い（例えば、＜0.5 nm RMS）。
• エピタキシャル成長：
  • 高品質層： デバイス製造には、SiC基板上に低欠陥密度で薄く、精密にドープされたSiCエピタキシャル層（通常は化学気相成長法–CVD経由）を成長させることが重要です。大きなウェーハ全体での化学量論と均一性の維持は困難です。
  • ドリフト層の厚さとドーピング制御： パワーデバイスの場合、ドリフト層の厚さとドーピング濃度を精密に制御して、目的の耐圧とオン抵抗を実現する必要があります。
• コスト： 複雑なプロセス、特殊な装置、高いエネルギー消費、遅い成長速度、材料の硬さなどが相まって、SiCウェーハはシリコン・ウェーハよりかなり高価である。しかし、現在進行中の研究開発と規模の経済により、これらのコストは徐々に削減されつつある。

このような課題を克服するには、材料科学、結晶成長、精密機械工学、化学処理などに関する相当な専門知識が必要である。SiCウェハー製造を専門とする企業は、結晶品質の向上、ウェハー直径の拡大（現在200mmに向かっている）、欠陥密度の低減、製造コストの低減のため、研究開発に多額の投資を行っている。テクニカル・バイヤーにとって、このような複雑な製造工程を乗り切った実績を持つサプライヤーと提携することは、高品質ウェハーの安定供給を確保する上で極めて重要である。

SiCを使用した次世代半導体デバイスの設計

炭化ケイ素への移行は、半導体デバイス設計に新たなフロンティアを開き、エンジニアがシリコンの性能制限を超えるコンポーネントを作成できるようにします。ただし、SiCの独自の特性を効果的に活用するには、設計段階での慎重な検討が必要です。エンジニアは、SiCの利点と特定の特性の両方を考慮するようにアプローチを適応させる必要があります。

SiCベースの半導体デバイスの主な設計上の考慮事項には、以下が含まれます。

• 熱管理戦略：
  • SiCは優れた熱伝導率を持っていますが、達成可能な高い電力密度は、効果的な放熱が依然として最も重要であることを意味します。設計上の考慮事項には、ダイアタッチ材料、基板の選択、および全体的なパッケージ設計が含まれ、アクティブなSiCデバイスから効率的な熱経路を確保します。
  • より高い接合温度で動作できる能力は、冷却システムを簡素化できますが、モジュール全体の信頼性と寿命の計算に組み込む必要があります。
• ゲートドライバ設計（SiC MOSFETの場合）：
  • SiC MOSFETは、多くの場合、シリコンIGBTまたはMOSFETと比較して、異なるゲート駆動電圧レベル（例：完全エンハンスメントにはより高い正電圧、堅牢なターンオフには負電圧など）を必要とします。
  • SiCデバイスのより高速なスイッチング速度は、低い寄生インダクタンスを持ち、ゲート容量を迅速に充放電するために高いピーク電流を供給できるゲートドライバを必要とします。これにより、スイッチング損失が最小限に抑えられます。
  • デサチュレーション（Desat）検出や短絡保護などの保護機能は、SiCの特性に合わせて最適化する必要があります。
• レイアウトと寄生管理：
  • SiCデバイスの高速スイッチング速度（dV/dtおよびdI/dt）は、デバイスパッケージおよび周囲回路内の寄生インダクタンスと容量の問題を悪化させる可能性があります。これにより、電圧オーバーシュート、リンギング、およびEMIの問題が発生する可能性があります。
  • 慎重なレイアウト、ループインダクタンスの最小化、適切なデカップリングコンデンサの使用が不可欠です。直接接合銅（DBC）基板やマルチチップモジュールなど、高度なパッケージングソリューションがよく採用されています。
• デバイスの並列化:
  • 高電流アプリケーションでは、複数のSiCデバイスを並列に接続する必要がある場合があります。SiC MOSFETのオン抵抗の正の温度係数は電流共有を助けますが、熱暴走を防ぎ、バランスの取れた電流分布を確保するには、慎重なゲート駆動設計と対称レイアウトが依然として不可欠です。
• ボディダイオード特性（SiC MOSFET）：
  • SiC MOSFETの固有のボディダイオードは、シリコンMOSFETのボディダイオードとは異なる特性を持ち、多くの場合、より高い順方向電圧降下を示します。一部のアプリケーションには適していますが、頻繁なフリーホイールを必要とする他のアプリケーションでは、より優れた性能を得るために、外部SiCショットキーダイオードを共パッケージ化するか、並列に使用する場合があります。
  • 新世代のSiC MOSFETは、ボディダイオードの性能が向上しています。
• 高温能力の活用：
  • 設計は、175°Cまたは200°C以上の接合温度で確実に動作するSiCの能力を活用できます。これにより、冷却システムのサイズとコストを削減したり、より過酷な周囲環境での動作を可能にしたりできます。ただし、周囲のコンポーネントとパッケージング材料もこれらの温度に対応している必要があります。
• コストと性能のトレードオフ：
  • SiCデバイスは優れた性能を提供しますが、一般的にシリコンデバイスよりも高価です。設計者は、コンポーネントコストを正当化するために、総システムレベルのメリット（例：冷却の削減、より小さなパッシブ部品、より高い効率）を評価する必要があります。多くのアプリケーションでは、システムレベルの節約がより高いデバイスコストを上回っています。

SiCでの設計を成功させるには、デバイス、そのパッケージ、ゲートドライバ、および全体的なシステムトポロジ間の相互作用を考慮した全体的なアプローチが必要です。経験豊富なSiCコンポーネントメーカーとの連携は、設計を最大限の性能と信頼性のために最適化するための貴重な洞察とアプリケーションサポートを提供できます。

半導体用SiCにおけるカスタマイゼーションの役割

標準的な既製の炭化ケイ素コンポーネントは、半導体業界の多くのニーズを満たしていますが、最適化された性能、ユニークなフォームファクタ、およびアプリケーション固有の特性を追求するには、カスタムSiCソリューションが必要になることがよくあります。カスタマイズにより、エンジニアと設計者はSiCの特性と形状を正確な要件に合わせて調整し、さらなる効率と競争上の優位性を引き出すことができます。これは、特殊な半導体製造装置部品（チャック、リング、サセプタ）および高度なデバイス基板またはエピタキシャル層に特に当てはまります。

半導体分野におけるカスタムSiCソリューションの利点には、以下が含まれます。

• 最適化されたパフォーマンス： 特定のアプリケーションのブレークダウン電圧、オン抵抗、またはスイッチング速度などのデバイス特性を強化するために、カスタムドーピングプロファイル、特定の結晶配向、またはユニークなエピタキシャル層構造を設計できます。
• 特定の形状とフォームファクタ： 半導体製造には、SiCサセプタ、ウェーハチャック、またはエッジリングなどのコンポーネントが正確な寸法に適合する必要がある複雑な装置が含まれます。カスタム製造により、完全な統合と最適な熱またはプラズマの均一性が保証されます。
• 熱管理の強化： 高出力モジュールにおける熱放散を最大化するために、特定の厚さと表面仕上げでカスタムSiCヒートスプレッダーまたは基板を設計できます。
• 他の材料との統合： カスタムSiCコンポーネントは、他の材料との接合または統合のために設計でき、複雑なモジュールアセンブリを容易にします。
• 材料純度の向上または特定のグレード： 一部の最先端用途では、標準製品として一般的に入手できない、さらに高い純度レベルまたは特定のSiCポリタイプが必要になる場合があります。カスタム生産は、これらのニッチな要件に対応できます。

オーダーメイドのソリューションに対する需要が高まっていることを認識し、専門のプロバイダーが台頭してきた。このような専門技術の世界的な重要拠点は、40を超える様々な規模の炭化ケイ素生産企業がある中国の濰坊市にある。これらの企業は合わせて、中国の炭化ケイ素総生産量の80%以上を占めています。このダイナミックなエコシステムの中で、Sicarb Techは際立っています。2015年以来、当社は先進的な炭化ケイ素生産技術の導入と実施に尽力し、現地企業の大規模生産と技術進歩の達成を大幅に支援してきました。私たちの深い関与により、この重要なSiC産業のハブの出現と継続的な発展に立ち会い、貢献することができました。

Sicarb Techは中国科学院（濰坊）イノベーションパークの傘下にあり、中国科学院国家技術移転センターと緊密に協力して、中国科学院の強大な科学技術能力を活用しています。私たちは、以下のような強固なプラットフォームを提供しています。 SiC製品のカスタマイズのための堅牢なプラットフォームを提供しており、幅広いSiCコンポーネントのカスタム生産を専門とする一流の専門チームによって支えられています。当社の専門知識は、材料科学、プロセスエンジニアリング、設計最適化、および綿密な測定と評価技術に及びます。原材料から完成品まで、この統合されたアプローチにより、半導体業界などの多様で複雑なカスタマイズニーズに対応し、より高品質でコスト競争力のあるソリューションを保証します。

SiCコンポーネントにおける品質保証と試験

炭化ケイ素デバイスの優れた性能特性は、基盤となる材料とコンポーネントが厳格な品質基準を満たした場合にのみ実現できます。微小な欠陥でさえデバイスの故障や性能の低下につながる可能性がある半導体用途では、堅牢な品質保証（QA）と包括的な試験プロトコルが不可欠です。調達マネージャーとエンジニアは、SiC製造プロセス全体で品質管理に対する揺るぎないコミットメントを示すサプライヤーを優先する必要があります。

半導体グレードのSiCコンポーネントのQAと試験の重要な側面には、以下が含まれます。

• 材料特性評価：
  • ポリタイプの検証： ラマン分光法やX線回折（XRD）などの技術を使用して、正しいSiCポリタイプ（例：4H-SiC、6H-SiC）を確認します。
  • 純度分析： グロー放電質量分析法（GDMS）または二次イオン質量分析法（SIMS）により、微量元素不純物を決定できます。
  • 抵抗率マッピング： 四点プローブ測定または渦電流法により、ウェーハ全体の抵抗率分布をマッピングして、ドーピングの均一性を確保します。
• 欠陥測定：
  • マイクロパイプ密度（MPD）： KOHエッチング後の自動光学検査、またはフォトルミネセンス（PL）マッピングやX線トポグラフィー（XRT）などの非破壊技術を使用して、マイクロパイプをカウントし、マッピングします。
  • 転位密度： 同様の技術（エッチング、PL、XRT）を使用して、基底面転位（BPD）やスレッドスクリュー転位（TSD）などの他の転位を定量化します。
  • 積層欠陥： PLイメージングは、エピ層の積層欠陥の特定に特に効果的です。
• 表面および地下品質評価：
  • 表面粗さ： 原子間力顕微鏡（AFM）は、オングストロームまたはナノメートルスケールでの表面粗さを測定します。
  • 表面汚染： 全反射X線蛍光（TXRF）または気相分解（VPD）とそれに続くICP-MSにより、表面の金属汚染物質を検出できます。
  • 表面下損傷： 断面透過型電子顕微鏡（TEM）や特殊エッチングなどの技術により、研削や研磨による損傷層を明らかにすることができます。
• 寸法計測：
  • 自動計測ツールを使用して、ウェーハの直径、厚さ、そり、ワープ、およびサイトの平坦度を正確に測定します。
  • カスタムコンポーネントの場合、CMM（座標測定機）または光学プロファイロメトリーにより、重要な寸法と許容誤差が検証されます。
• エピタキシャル層の特性評価：
  • 厚さの均一性： フーリエ変換赤外分光法（FTIR）または分光エリプソメトリー。
  • ドーピング濃度と均一性： 容量-電圧（CV）測定、SIMS。
  • 表面形態： ノマルスキー顕微鏡、AFM。
• 電気試験（完成デバイスまたは試験構造用）：
  • 破壊電圧、オン抵抗、リーク電流、しきい値電圧などのパラメータのウェーハ上プロービング。
  • スイッチング特性を評価するための動的試験。
• プロセス制御とトレーサビリティ：
  • 製造全体での統計的プロセス制御（SPC）。
  • 原材料から完成品までのロットトレーサビリティ。
  • 業界標準（例：ウェーハのSEMI標準）への準拠。

信頼性の高いSiCサプライヤーは、高度な計測機器に多額の投資を行い、厳格なQAシステムを維持しています。彼らは、製品に関する包括的なデータシート、適合性証明書、および詳細な試験レポートを提供できるはずです。カスタムコンポーネントの場合、重要なパラメータと検査方法を概説する品質計画の共同開発が役立つことがよくあります。これにより、最終的なSiC製品が、半導体製造とデバイス性能に対する高い要求に一貫して適合することが保証されます。

今後の動向：SiCが半導体の境界を押し広げる

半導体業界における炭化ケイ素の影響はすでに甚大ですが、技術は静止していません。継続的な研究開発により、SiCの能力の限界が絶えず押し上げられており、今後数年間でさらにエキサイティングな進歩が期待できます。半導体、自動車、航空宇宙、エネルギーセクターの企業にとって、これらの動向を常に把握することは、設計を将来にわたって保証し、競争力を維持するために不可欠です。

SiC技術の主な将来の動向には、以下が含まれます。

• より大きなウェーハ直径： 150mm（6インチ）から200mm（8インチ）SiCウェーハへの移行が順調に進んでいます。より大きなウェーハは、ダイあたりのコストを大幅に削減し、SiCデバイスをシリコンよりも経済的に競争力のあるものにします。研究では、300mm（12インチ）SiCウェーハの実現可能性も検討されていますが、これにはかなりの技術的課題があります。
• 結晶品質の向上と欠陥の削減： 主要な焦点は、SiC基板およびエピ層における欠陥密度（マイクロパイプ、BPD、TSD）の削減に引き続きあります。欠陥密度が低いほど、デバイスの歩留まりが向上し、信頼性が向上し、より大きく、より強力なSiCチップを製造できるようになります。
• 高度なエピタキシー技術： 新しい前駆体やリアクターの設計を含むCVDプロセスの革新は、成長速度の高速化、大型ウェハー上の均一性の向上、ドーピングプロファイルや層厚のより精密な制御を目指している。これには、超高電圧デバイス（>10 kV）用の厚いドリフト層の開発も含まれる。
• 新規デバイス構造：
  • SiCトレンチMOSFET： 平面SiC MOSFETは一般的ですが、トレンチゲート構造は、