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更新日: 2011年12月7日

新日鉄、国内初開発 6インチ炭化ケイ素単結晶ウエハー

 新日本製鉄は6日、技術開発本部先端技術研究所が、6インチ口径の炭化ケイ素(SiC)単結晶ウエハーを、国内で初めて開発に成功したと発表した。世界では米国・クリー社に続いて2番目。

新製品・新技術 SiCウエハーは、シリコンウエハーに比べて、デバイスでの電力変換損失を半分以下に抑制するほか、耐電圧性や耐熱性に優れ、高電圧・高温で使用されるパワーエレクトロニクス分野に適した材料。現在、口径3インチと4インチが主流だが、電気自動車やハイブリッドカー、高速鉄道などで用いる高性能パワー半導体デバイスの量産・普及には、6インチウエハーがキー材料で需要家ニーズも強い。

 新日鉄では、独自に開発した昇華再結晶法によって、07年に高品質4インチウエハーを開発し、量産化技術を確立。昇華再結晶法は超高温での化合物結晶成長であり、プロセス制御が難しく、結晶口径の拡大に伴い、結晶欠陥や熱負荷による、結晶割れが発生する傾向が大きくなることが課題になっていた。

 新日鉄では数値シミュレーション技術をベースに、6インチ大口径化に適した超高温設備機構や、プロセス操業条件を開発し、大口径の結晶成長における結晶欠陥や結晶割れを抑制し、12月で開発・製造に成功した。

 6インチ化で、家電用インバーター、IT用電源などSiCデバイスの生産効率が向上し、デバイスの製造コスト低下が期待できる。また、大電流・高電圧を制御する大面積デバイスの製造が可能になり、さらに広い分野で適用が可能になる。

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