SiC in Sweden

Silicon carbide (SiC) monocrystal

출처 David Monniaux – self photo… Silicon carbide (SiC) monocrystal from the LMGP (Minatec) lab in Grenoble, France Own work, copyleft: Multi-license with GFDL and Creative Commons CC-BY-SA-2.5 and older versions (2.0 and 1.0)

Silicon Carbide는 화학 기호 SiC로 Silicon 과 Carbon의 화합물입니다. 1824년 스웨덴 화학자 Jons Jakob Berzelius가 다이아몬드를 합성하는 과정에서 화합물로서 발견되고 1891년 Eugene G. Acheson (애처슨)이 대량 생산을 위해 코크스와 점토의 혼합물을 탄소 아크 등으로 가열했을 때 반짝이는 물질을 발견하여 카보런덤(탄소와 코런덤, 즉 알루미나의 화합물이라는 뜻으로)이라는 상품명을 붙였습니다.

Edward Goodrich Acheson

Edward Goodrich Acheson

스웨덴에서 SiC 가 전력소자로서 중요한 개발을 시작한 것은 90년대 들어 ABB의 노력에 의한 것이었습니다. 하지만 시기적으로 너무 앞섰고 수 년간 개발과 중단을 반복하였습니다.

스웨덴은 국가 프로젝트로서 강전용 파워소자로서 연구가 진행되어 왔습니다.

SiC-CVD reactor 개발은 Acreo와 KTH (Royal Institute of Technology in Stockholm, 스웨덴 왕립 공과대학(연구소))에 기부되었습니다. 이후 Acreo 는 일본 회사들와 개발 계약을 맺었고 활동을 개시합니다.동시에 스웨덴의 Linköping 대학의 반도체 재료 연구소 그룹이 활동을 하게 됩니다. 이들이 Epigress를 이용해 제품을 개발하면서 시장에 알려지게 됩니다. 2000년 Epigress는 Axitron에 인수됩니다. 2001년에 스웨덴에 WBG 관련 업체가 Kista 지역에서 탄생고 이름은 AMDS 입니다. AMDS는 Acreo AB에서 창업한 회사로 SiC 를 기반으로 RF, 센서 부품을 만드는 기업입니다. AMDS는 2004년 10월 Intrinsic Semiconductor에 인수되면서 시장으로 확대됩니다.

2005년에는 또 다른 업체가 Linköping 대학에서 탄생하는데 이 업체가 Norstel 입니다. Norstel은 HT CVD 기술을 이용한 SiC Bulk, SiC WAFER 사업을 진행합니다. 여기서 사용하는 Bulk Reactor가 Epigress가 제공한 것입니다.

2006년에 KTH로부터 업체가 또  탄생하는데  이 회사가 Kista 지역의 TranSiC 입니다. TranSiC는 1200V 급의 Biopolar Junction Transistor를 개발해서 ‘전기차’에 집중하였습니다. TranSiC은 2011년 Farichid Semiconductor에 2011년 인수되었고 작은 규모의 업체로 남게 됩니다.

스웨덴 WBG 반도체 분야에서 많은 혁신적 생각들이 산업화 되었습니다.

2007년에 또 다른 SiC 관련 Player가 탄생합니다. “SenSiC”.  SenSiC는 배기 가스 센서를 개발하는 업체입니다.

TranSiC와 SenSiC 가 생겨나고 고품질의 SiC Epi 를 구현할 수 있었던 것은 Acreo의 역활이 컸습니다.  Acreo는 2대의 SiC CVD reactor을 Epigress로 부터 장비를 구입하여 운용하였기 때문입니다.

2011년에 Acreo로부터 Ascatron이 탄생합니다. Ascatron은 혁신적인 SiC 소자를 개발하고 있습니다.

스웨덴은 WBG 재료에 중요한 역활을 하였습니다. Aixtron이 2012년 회사 규모를 축소할 때  Lund 지역에서 Epiluvac이 탄생하였습니다. Epiluvac에는 Bulk와 Epi 성장 재료에서 가장 경험 많은 연구원들이 일하고 있습니다. 중소규모 기업들과는 별개로 스웨덴은 연간 컨퍼런스와 국제 실리콘 카바이드 파워소자 적용 워크샵 (ISCPW)를 스톡홀롬에서 개최합니다. 200여명의 SiC 관계자 분들이 참여합니다.

스웨덴 국내적으로는 ‘SiC power Center”가 운영됩니다. 본 플랫폼은 산업, 연구기관, 학계의 협업을 위한 역활입니다. SiC Power Center의 역활은 SiC와 GaN 파워 소자의 적용 확대에 있습니다. 센터는 SiC가 적용 가능한 모든 잠재 분야로 연구를 진행합니다. 재료와 디바이스 시스템에 이르는 밸류 체인을 망라합니다. 스웨덴의 수직화된 WBG 산업을 살펴보면 놀라움과 흥분을 느낄 것입니다.  매우 높은 출력의 스위칭 소자, 15KV..를 넘는 사양이 시장에 출시 될까요?

ACREO: 스웨딘 정보통신분야 연구기관으로 2016년 이후 RISE ICT 사업부로 이름이 통합되어 운영됩니다.

RISE (Research Institutes of Sweden AB): 1997년 스웨덴 기업,에너지, 통신 부처와 정부 산하 지식재단의 투자아래 1997년 설립된 연구기관 RTO(Research and Technology Organization) 16개의 지주회사로서 각 연구소 중개·관리, 창업지원 등 유럽연합(EU) 내 과학기술 혁신의 선도기관입니다.
ASCATRON: Acreo AB에서 2011년 탄생. 스웨덴 SiC power Center의 파트너. 고유의 기술을 이용한 3D  SiC EPI, JFET, MOSFET, Sensor 등을 개발 .2015년 이태리 LPE사로부터 150mm SiC EPI 장비 도입. 2016년 4Mil USD 자금 유치.

https://www.wallenberg.com/kaw/en/about-silicon-carbide
https://www.linkedin.com/pulse/world-class-silicon-carbide-sweden-bo-hammarlund
https://www.sics.se/media/news/intrinsic-semiconductor-acquires-amds-in-sweden
http://ascatron.com/?page_id=57
http://www.norstel.com/
http://www.okmetic.com/investors/stock-exchange-releases/okmetic-and-epigress-starting-a-silicon-carbide-sic-epitaxy 

SiC epi system EPI 1000

AIXTRON, Epigress -> Epiluvac
1983 // RWTH Aachen 반도체 기술연구소의 직원들이 광전자 분야를 내다 보고 회사를 설립하였습니다.  “AIXTRON”이라는 이름은 Aachen에 대한 프랑스어 이름인 Aix-la-Chapelle와 “전자공학(electronics)”으로 만들어졌습니다.  1989 // 필립스에서Planetary Reactor 기술에 대한 독점 라이선스 획득하고 1990 // 최초 MOCVD 멀티웨이퍼 시스템 납품합니다.  1999 // 영국의 Thomas Swan Scientific Equipment Division(현재 AIXTRON Ltd.)을 인수하여 이 회사의 ‘Close Coupled Showerhead’ 기술에 기초한 전체 MOCVD 시스템과 서비스 사업을 인수하게 되고 이후 1999 // 스웨덴의 EPIGRESS AB(현재 AIXTRON AB)를 인수하여 SiC CVD 기술을 추가함으로써 포트폴리오를 확장시키고 2010년을 넘기며 G5 시스템등 양산 장비의 면모를 갖추게 됩니다.

RWTH ILT

Aachen RWTH ILT   출처 By Norbert Schnitzler (Own work) CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons

Epiluvac은 2013년 KTH출신의 Bo Hammerland로 거슬러 올라니다. Bo 는 2013년 Epiluvac을 설립합니다. Epigress는 SiC-epitaxy의 최초 장비입니다. Axitron으로 1999년 합병하고 사업에 어려움을 겪자 Epigress 개발 사업을 중단하기로 결정하합니다. 이때 Epiluvac이 탄생합니다. EPI 1000 System은 SiC Epi 장비로 전 세계적으로 잘 알려진 Epigress VP-508 reactor의 진화된 모델입니다. EPI 1000 System은 CVD Reactor 개발에 20년 이상의 경험을 가진 연구원들의 결정체입니다. Epiluvac는 에피 성장에 고온이 필요한 현대 추세에 맞게 nitride 같은 WBG 재료들 개발에 집중하고 있습니다. Epiluvac는 R&D와 작은 수량의 EPI 대응이 가능하고 추가적으로 SiC EPI, GaN EPI, SiGeSnC 성장 Reactor 장비 사업도 운영하고 있습니다.

Lund science park

Lund IDEON sciene park 출처 By News Oresund / Ideon Science Park Betahuset 20120528 0036F/ [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons

출처
http://www.aixtron.com/en/company/about-aixtron/history/
http://epiluvac.com/