ノベルクリスタル、三菱電機と酸化ガリウム開発で協業　次世代半導体実用化へ

パワー半導体用酸化ガリウムウエハーを手掛けるノベルクリスタルテクノロジー（本社＝埼玉県狭山市、倉又朗人社長、ＮＣＴ）は、三菱電機と協業し酸化ガリウムパワー半導体の社会実装を目指す。2025年に三菱電機から追加出資を受けた。ＮＣＴは基板と中間製品のエピタキシャルウエハーの生産に専念。これを材料に三菱電機は酸化ガリウムパワー半導体デバイスの開発に取り組む。倉又社長は「デバイスメーカーと組めるところまできた」と手応えを語る。

　同社は次世代パワー半導体材料であるβ型酸化ガリウムの実用化に取り組む材料系ベンチャー。高電圧や大電流を処理するパワー半導体デバイスのメーカーに酸化ガリウムの基板やエピウエハーを提案する。

　近年、中国で競合材料である炭化ケイ素（ＳｉＣ）の競争が激化し、ＳｉＣ価格が大きく値下がりした。そのため価格面から、従来ターゲットとしていた電気自動車などに使う600―1200ボルトの領域で、酸化ガリウムの市場投入は難しくなった。

　そこでターゲットを電力制御系や再生可能エネルギーなどに使う高耐圧の3000―1万ボルト領域に変更した。近年は蓄電システムでの直流電圧の高圧化が進んでおり、高耐圧のパワー半導体需要が拡大している。

　高耐圧に強みのある三菱電機と共同開発し、酸化ガリウムデバイスの商業化にこぎつけたい考えだ。三菱電機は23年にＮＣＴへ初出資。今回の追加出資で協業を本格化させた。

　開発も進む。従来よりも直径が2インチ大きい6インチ基板の生産に成功。顧客の要求を満たす品質を担保できる見込みだ。これまでＳｉＣと比べて高耐圧素子の電気抵抗が高いとされたが、既にＳｉＣと同等まで低下したという。倉又社長は「来年にはＳｉＣを抜けるだろう」と話す。

　コスト面では、酸化ガリウムの結晶成長で必須とされたイリジウムるつぼを使用しない製造法を見いだした。価格を従来の10分の1程度まで引き下げるという。酸化ガリウムは希少金属のイリジウムを使用することがコスト面での課題だった。

　今後は29年までに6インチ基板でデバイスメーカーの量産試作に対応し、30年以降には本格量産にこぎつけたい考え。倉又社長は「酸化ガリウムは高電圧や高周波が得意な材料だ。近年のデータセンター投資の拡大はチャンスといっていい」と説明する。