Wolfspeed, 투명 실리콘 카바이드 출시… 양자컴퓨팅도 겨냥

Wolfspeed가 광학 등급 실리콘 카바이드 기판 TSiC를 상용 출시했다. AR 도파관과 함께 큐비트 호스트 및 양자 포토닉스 용도를 내세웠다.

이 페이지는 영어에서 번역되었습니다. 기업명, 제품명, 출처 링크는 변경되지 않았습니다. 영문 원문 보기

전력 반도체와 실리콘 카바이드(SiC) 웨이퍼로 잘 알려진 NYSE 상장 SiC 제조업체 Wolfspeed가 10월 29일 투명 실리콘 카바이드, 즉 TSiC라고 부르는 소재의 상용 출시를 발표했다. 회사는 이 광학 등급 기판을 우선 증강현실(AR) 안경용으로 내세웠지만, 보도자료에서는 양자컴퓨팅을 두 번째 주요 시장으로 꼽았다. 대형 소재 공급업체들이 양자 하드웨어를 공략할 만한 고객층으로 보고 있다는 신호다.

발표 내용

Wolfspeed에 따르면 TSiC 기판은 매우 낮은 광흡수와 높은 웨이퍼 평탄도를 갖도록 설계됐다. 회사는 이번 출시를 초기 LED 연구와 고순도 반절연(HPSI) 웨이퍼 생산 등 이 소재에서 쌓아 온 오랜 경험과 연결했다. Wolfspeed는 200mm 광학 등급 기판 개발을 계속하는 한편 향후 수요에 대비해 300mm TSiC 기술을 개발하고 있으며, 샘플 요청도 받고 있다고 밝혔다.

Wolfspeed의 Vice President, Beyond Power인 Katrin Feurle는 이 제품을 회사의 실리콘 카바이드 지식재산을 전통적인 전력 반도체 사업을 넘어 AR, 양자컴퓨팅 및 기타 신흥 시장으로 확장하려는 노력의 일환이라고 설명했다.

기술 세부 사항

Wolfspeed의 TSiC 제품 페이지에 따르면 기판은 직경 150mm와 200mm로 상용 공급되며, 300mm는 샘플 제공 또는 요청 시 공급된다. 웨이퍼는 4H 결정 구조에 on-axis, 양면 연마이며 두께는 500µm(±20µm)다. 목표 사양에는 450~650nm에서 흡수계수 0.05cm⁻¹ 이하, 총두께편차 1.5µm 이하, 양면 광학 거칠기 1nm 이하가 포함된다. 페이지는 또한 흡수를 낮추는 기술이 2024년 7월 미국 특허를 받았다고 밝히고 있다.

양자 응용과 관련해 회사는 4H-SiC의 세 가지 역할로 극저온 패키징 기판, 저손실 포토닉스 플랫폼, 인위적으로 만든 스핀 결함 큐비트의 호스트를 제시했다. 보도자료는 한 걸음 더 나아가 단일 실리콘 카바이드 결정이 큐비트를 담고 그 양자 상태를 보존하며 빛을 통해 양자 정보를 전송할 수 있다고 밝히고, 많은 대체 소재는 이 모든 기능을 함께 갖추지 못한다고 주장했다.

왜 중요한가

고체 결정 속 스핀 결함은 큐비트와 양자 센서를 구현하는 여러 접근법 가운데 하나다. 원리적으로 같은 칩에 큐비트와 이를 네트워크에 연결하는 광 인터페이스를 함께 담을 수 있다는 점이 매력이다. 이 구상의 핵심은 소재 순도와 광손실이며, 그래서 웨이퍼 생산 기반을 갖춘 공급업체의 진입은 주목할 만하다. 다만 현재 Wolfspeed는 양자컴퓨팅을 잠재적 용도로 제시하는 수준이어서, TSiC 웨이퍼에서 나오는 독립적인 소자 결과가 이번 출시 자체보다 더 중요할 것이다.

보도자료에서는 AR 쪽 설명이 더 구체적이다. Wolfspeed는 실리콘 카바이드의 높은 굴절률, 낮은 복굴절, 경도, 열전도성을 AR 도파관에 적합한 이유로 들었으며, 로체스터대학교의 Barry Silverstein(전 Meta Reality Labs 광학 담당 임원)이 고굴절률 소재라면 단일 도파관 층이 여러 겹의 광학계를 대체할 수 있다고 말한 내용을 인용했다.

주목할 점

핵심은 양자 하드웨어 개발팀들이 이 기판을 포토닉 회로, 패키징 또는 스핀 큐비트 연구에 채택할지, 그리고 300mm 제품이 샘플 단계에서 양산으로 얼마나 빨리 넘어갈지다. TSiC 웨이퍼에서 큐비트나 포토닉 손실에 관한 결과가 발표된다면 양자 분야에서의 반응을 보여 주는 가장 분명한 신호가 될 것이다.