住友礦山將量産碳化矽功率半導體晶圓
2022/01/14
住友金屬礦山(簡稱住友礦山)開始量産新一代功率半導體使用的晶圓,新一代功率半導體面向純電動汽車(EV)等的需求有望擴大。與普通的矽基半導體等相比,新一代功率半導體可大幅降低電力損耗。另外,利用自主技術將晶圓做成兩層,可以同時使用便宜的材料,價格可比擁有同樣性能的傳統産品降低1~2成左右。住友礦山要搶佔美國科銳(CREE)等領先企業的市場,預計2025年實現月産1萬片。
住友礦山將生産作為功率半導體(負責供給和控制電力)基板的圓盤狀晶圓。材料採用的是碳化矽。碳化矽功率元件的電力損耗比矽功率元件低,因此可以抑製熱量産生。
特點是如果用於有大電流通過的車載充電器和逆變器,可以減小尺寸,減輕重量。但至今碳化矽晶圓的價格比矽晶圓高出數倍左右,普及面臨著成本的課題。
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住友礦山開始量産的碳化矽半導體基板 |
價格低1~2成
住友礦山開發出了相關技術,在因結晶不規則而價格較低的底層「多晶碳化矽」上貼一層可以降低發電損耗的「單晶碳化矽」,從而做成1片晶圓。據悉與只用單晶碳化矽的傳統産品相比,價格低1~2成。
純電動汽車的逆變器採用碳化矽功率半導體時,可以降低電力損耗,因此耗電量可以比矽功率半導體大幅降低。據悉住友礦山的新晶圓與此類現有産品相比,還能將電力損耗進一步降低1成左右。通過提高功率半導體的性能,減小整個裝置的尺寸,還有利於延長純電動汽車的續航距離。
英國調查公司Omdia的南川明指出,「延長續航距離有利於抑制電池容量,還可以降低成本」。住友礦山計劃首先在2021年度內開始對半導體廠商供應直徑6英吋産品。住友礦山將負責表面研磨前的工序。使單晶薄膜在單晶基板上新生長的結晶生長技術「外延生長」以後的工序將由客戶企業負責。
還考慮開發8英吋晶圓
住友礦山力爭首先將新晶圓用於家電産品等,預計2025年度以後配備於電動車等。如果半導體廠商等有需要,住友礦山還考慮開發可以高效量産功率半導體的直徑8英吋産品,並在海外建設生産基地等。
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