住友電工、EV半導体材料の国内新工場 27年に量産開始
コメント
注目のコメント
SiCに関係する設備投資、企業買収が熱気を帯びていますね。
半導体に携わる立場で申し上げますと、SiCウェハをただ製造するだけであれば、それほど難しい技術は必要ありません。
LED向けにはSiCは実績のある材料であり、KatoさんがコメントされているCree（現Wlofspeed）は元々LED向けSiC製造メーカーでした。
CreeのSiCチップLEDは強い光を出せることが特徴であり、実はみなさんの身の回りでも当たり前のように使われています。
チップLEDは様々なサイズが規格化され、最小の1005は1.0mm×0.5mmというシャープペンシルの芯程度大きさです。
SiCはSiの比べると結晶成長速度が遅く、大口径ウェハ製造が難しいのですが、製造するデバイスサイズが極小サイズならば、小口径ウェハでも多くのデバイスを製造できることは容易に想像いただけるかと思います。
また、SiCはSiとCという二種類の元素から成る材料なので、それぞれが結晶の所望の位置に収まっていないと「積層欠陥」状態となり、これを含むデバイスは性能劣化、信頼性低下を招きます。
欠陥が全くないウェハを製造するのは難しく、SiCデバイスメーカーはある程度欠陥を許容した良品率でデバイスを製造します。
チップLEDのような極小デバイスの量産ではウェハに多くの欠陥が存在しても良品率にはさほど影響はありません。
これがBEV向けになるとデバイスサイズが一辺5mmを超えるため、高い良品率の確保が難しくなることが想像いただけるかと思います。
現状、BEV向けでは欠陥が少ないウェハ製造が重要であり、ただSiCを作れば良いというレベル感ではないことに注意が必要です。
住友電工製ウェハ品質が業界のどのレベルにあるのかは注視したいところですね。
なお、業界ではレゾナックのウェハ品質の高さに定評があり、レクサス製BEVに採用された実績があります。
【参考】
Cree社解説（Wikipedia）
https://en.wikipedia.org/wiki/Wolfspeed
レゾナックウェハに関するニュース
https://www.resonac.com/jp/news/2023/03/31/2421.html
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/08024/住友電工は、大出力・高速のパワー半導体としてGaNの結晶とパワートランジスタを作っていますが、EV用には耐圧の高いSiCの方が今のところ向いています。しかも再生可能エネルギーで製造された電力を送配電網に乗せるためにはSiCパワー半導体が威力を発揮しますので、EVの他に電力グリッドへの再エネのインテグレーションに使われるようになります。SiCの需要を見込んで住友電工も着手するのでしょう。
SiCウエハ、と。
下記でコメントしたが、SiCはパワー半導体の中でも自動車や電車のような容量が大きいところに向いており、シリコン製より変換効率が良い。
そしてウエハがキー。。SiCウエハで最大手はWolfspeed（旧Cree）という企業のはずで、少なくとも数年前は過半のシェアだった。自社でパワー半導体を手掛けるだけでなく、ウエハの外販もやっている。数日前にはルネサスと10年間の長期供給契約を発表。それに加えて、レゾナックも強い（2018年に日本製鉄から関連事業も買収）、Infineonなどと長期契約をしている。ロームは2009年にSiCrystalという企業を買収して、自社でウエハからやる戦略。
ウエハを作るためには、特殊な炭素素材が使われ、東洋炭素や東海カーボンが手掛けている。先週金曜日に、東海カーボンのファインカーボン事業説明会が開かれた模様で、その資料が普通の半導体も、SiCもどういうプロセスで作られているのかがとても分かりやすく書かれていて、オススメ。
特にウエハとかエピ工程まわりについて、ここまでまとまって分かりやすく説明されている資料は、自分が知る限りでは初めて。
https://www.tokaicarbon.co.jp/ir/pdf/20230707_fc_smallmeeting.pdf
※こちらも併せて。
次世代パワー半導体 日本と海外メーカー 主導権争い激しさ増す
https://newspicks.com/news/8649353
