반도체 산업의 중대한 진전으로, 야마나시현 고후시에 본사를 둔 접합 장비 개발업체 SHW Tech는 실리콘 카바이드(SiC)와 실리콘, 그리고 실리콘 카바이드와 사파이어의 상온 직접 접합에 성공했습니다. 이 성과는 대만의 국립성공대학교와의 협업을 통해 이뤄졌습니다.
SHW Tech는 연구용 시제품 제작부터 양산 검증까지 아우르는 종합 시스템을 구축했으며, 이 기술의 상용화를 적극 추진하고 있습니다.
과제: 이종 재료 접합 기존에는 실리콘 카바이드를 실리콘에 직접 접합하는 것, 특히 실리콘 카바이드를 사파이어에 접합하는 것은 매우 어려운 과제였습니다. 주요 장애물은 이들 재료의 극한의 경도와 열팽창 계수의 큰 차이입니다. 기존의 고온 접합 방식은 이러한 불일치로 인해 재료에 응력, 뒤틀림 또는 균열을 초래하는 경우가 많습니다.
해결책: 이온 플로우 접합 이러한 장벽을 극복하기 위해 SHW Tech는 "Ion Flow Bonding"(IFB)이라는 독자 기술을 개발했습니다. 이 혁신적인 방식은 상온에서 강력한 접착을 가능하게 하여, 열을 사용하는 공정에서 발생하는 열응력을 제거합니다. 회사는 이 기술에 대해 일본과 대만 양국에서 특허를 확보해 경쟁 우위를 더욱 공고히 했습니다.
영향과 향후 전망 상온에서 실리콘 카바이드와 사파이어를 접합할 수 있게 되면서, 효과적인 열 방출과 광학적 통합이 중요한 전력 전자 및 광전자 소자 분야에서 새로운 가능성이 열렸습니다. 실리콘 카바이드의 높은 열전도성과 전기적 효율을 사파이어의 광학적·기계적 특성과 결합함으로써, 제조업체들은 성능과 신뢰성이 향상된 차세대 소자를 만들 수 있습니다.
이제 SHW Tech는 개발 전 주기를 통해 업계를 지원할 수 있는 위치에 있으며, 이러한 첨단 하이브리드 소재의 글로벌 시장 도입을 가속할 것으로 기대됩니다.
