SiC 웨이퍼를 구매하거나 연구를 진행하다 보면 Prime Grade, Test Grade, Dummy Grade라는 용어를 자주 접하게 됩니다.

많은 사용자가 이들을 단순히 “품질 등급”으로 이해하지만, 실제로는 결함 허용 기준, 검사 수준, 적용 목적이 서로 다른 제품을 의미합니다.

예를 들어 전력 반도체 양산용 MOSFET에는 Prime Grade가 사용되지만, 공정 개발이나 장비 테스트에는 Test Grade 또는 Dummy Grade가 더 경제적인 선택이 될 수 있습니다.

이번 글에서는 각 Grade의 특징과 차이점, 그리고 어떤 상황에서 어떤 Grade를 선택해야 하는지 자세히 알아보겠습니다.

SiC 웨이퍼 Grade란 무엇인가?

SiC 웨이퍼 Grade는

결정 품질이 아니라

검사 기준(Inspection Standard) 과

허용 가능한 결함 수준

그리고

사용 목적

에 따라 구분됩니다.

동일한 Ingot에서 절단된 웨이퍼라도

검사 결과에 따라

Prime

Test

Dummy

등으로 분류될 수 있습니다.

즉,

Grade는 “좋은 결정”과 “나쁜 결정”을 의미하는 것이 아니라

어떤 용도로 사용할 수 있는지를 나타내는 분류입니다.

Prime Grade SiC 웨이퍼

Prime Grade는

가장 엄격한 품질 기준을 만족하는 웨이퍼입니다.

일반적으로 다음 항목들이 관리됩니다.

• Surface Particle
• Scratch
• Stain
• Edge Chip
• Warp
• Bow
• TTV
• Surface Roughness
• Micropipe Density
• Basal Plane Dislocation
• Threading Dislocation
• Resistivity Uniformity

Prime Grade는

에피택시 성장과

상용 소자 생산을 위한 표준 Grade입니다.

주요 적용 분야

• SiC MOSFET
• Schottky Diode
• Power Module
• Automotive Device
• High Reliability Electronics

Test Grade SiC 웨이퍼

Test Grade는

기본적인 결정 품질은 유지하지만

Prime Grade에서 요구하는 일부 외관 기준이나 검사 기준을 만족하지 않는 웨이퍼입니다.

예를 들어

다음과 같은 경우가 있을 수 있습니다.

• 작은 Scratch
• Edge Chip
• 일부 Surface Defect
• Slight Warp
• Cosmetic Defect

그러나

연구 목적이나

공정 개발에는 충분히 사용할 수 있습니다.

주요 적용 분야

• Process Development
• Device Research
• CMP Test
• Cleaning Test
• Oxidation Test
• Lithography Test

Test Grade는

가격 대비 활용성이 매우 높아

대학과 연구기관에서 많이 사용됩니다.

Dummy Grade SiC 웨이퍼

Dummy Grade는

소자를 제작하기 위한 웨이퍼가 아니라

공정 장비 운용을 위한 웨이퍼입니다.

Dummy Wafer는

실제 생산 전에

장비를 안정화시키는 역할을 합니다.

대표적인 사용 목적은 다음과 같습니다.

Equipment Qualification

새 장비 설치 후

공정을 확인합니다.

Temperature Calibration

고온 Furnace의

온도 분포를 확인합니다.

Process Monitoring

증착 조건이나

Etching 조건을 확인합니다.

Robot Handling Test

웨이퍼 이송 장비를

점검합니다.

Recipe Development

양산 전

공정을 최적화합니다.

Dummy Grade는

외관 결함이 존재할 수 있지만

기계적 강도와 기본 치수는 유지됩니다.

Prime / Test / Dummy 비교

항목	Prime	Test	Dummy
Device Production	★★★★★	△	×
Research	★★★★☆	★★★★★	★★★
Equipment Test	△	★★★	★★★★★
Surface Quality	최고	양호	기본
Cosmetic Defect	거의 없음	일부 허용	비교적 많음
Inspection	Full Inspection	Partial Inspection	Basic Inspection
Price	가장 높음	중간	가장 경제적

어떤 Grade를 선택해야 할까?

Prime Grade 추천

다음과 같은 경우에는 Prime Grade가 적합합니다.

• 양산
• 에피택시 성장
• 전력 반도체
• 고객 샘플
• 자동차용 소자

Test Grade 추천

다음과 같은 경우에는 Test Grade가 적합합니다.

• 연구개발
• 대학 연구
• 신공정 개발
• CMP 실험
• Cleaning 평가
• Oxidation 실험

Dummy Grade 추천

다음과 같은 경우에는 Dummy Grade가 적합합니다.

• Furnace Test
• PECVD
• LPCVD
• Etching
• Robot Test
• Equipment Qualification
• Process Monitoring

Grade 선택 시 반드시 확인해야 하는 사항

Grade만 확인해서는 충분하지 않습니다.

구매 전에 다음 항목도 함께 확인해야 합니다.

• Polytype (4H / 6H)
• Conductive 또는 Semi-Insulating
• Diameter
• Thickness
• Orientation
• Off Angle
• Resistivity
• TTV
• Bow
• Warp
• Surface Finish (SSP/DSP)
• Edge Profile
• Defect Report 제공 여부

동일한 Test Grade라도 공급업체마다 허용 기준이 다를 수 있으므로, 필요한 검사 항목과 허용 범위를 사전에 확인하는 것이 중요합니다.

결론

Prime Grade, Test Grade, Dummy Grade는 단순히 품질의 높고 낮음을 의미하는 것이 아니라 사용 목적에 맞춰 분류된 SiC 웨이퍼 등급입니다.

Prime Grade는 양산과 고성능 전력 반도체 제조에 적합하며, 가장 엄격한 검사 기준을 충족합니다. Test Grade는 연구개발과 공정 최적화에 널리 사용되고, Dummy Grade는 장비 셋업과 공정 검증을 위한 경제적인 선택입니다.

프로젝트의 목적에 맞는 Grade를 선택하면 불필요한 비용을 줄이면서도 필요한 성능과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.

FAQ

Q1. Test Grade 웨이퍼로도 SiC 소자를 제작할 수 있나요?

가능합니다. 다만 외관 결함이나 일부 검사 기준이 Prime Grade보다 완화되어 있으므로, 연구용이나 공정 개발용으로 사용하는 것이 일반적이며 양산용에는 Prime Grade가 권장됩니다.

Q2. Dummy Grade는 결함이 많은 불량 웨이퍼인가요?

아닙니다. Dummy Grade는 장비 테스트와 공정 검증을 목적으로 공급되는 웨이퍼입니다. 일부 외관 결함이 허용될 수 있지만, 기본 치수와 기계적 특성은 공정 사용에 적합하도록 관리됩니다.

Q3. Prime Grade가 항상 가장 좋은 선택인가요?

반드시 그렇지는 않습니다. 연구, 장비 테스트 또는 공정 개발만 필요한 경우에는 Test Grade나 Dummy Grade가 비용 효율적인 선택이 될 수 있습니다. 가장 중요한 것은 용도에 맞는 Grade를 선택하는 것입니다.