日本製鋼所（JSW）為量産下一代半導體基板——氮化鎵基板，將在室蘭製作所（北海道室蘭市）開展驗證試驗。日本製鋼所與三菱化學控股（HD）合作，在2022年供貨樣品，爭取2023年度以後實現量産。日本製鋼所預計，面向數據中心的基板等5G需求將擴大，爭取到2030年度把這一業務培育到數十億日元規模。

　　  

　　與傳統的矽半導體基板相比，氮化鎵基板的電力損失少、耐用性高。如果把控制電力的矽基板更換成氮化鎵基板，可以降低大約10％的耗電量。

　　　

氮化鎵基板還有望應用於汽車領域（左側為使結晶生長的氮化鎵基板）

　　　    

　　從10多年前開始，氮化鎵基板作為代替矽基板的下一代半導體基板備受關注，但由於製造成本高，難以實現量産。

     　

　　日本製鋼所2020年與三菱化學、日本東北大學聯合開發出了氮化鎵基板的量産方法。和2006年左右著手開發時相比，結晶生長速度提高到了數十倍，能以低成本量産。

    

2023年以後將在日本製鋼所的室蘭製作所量産氮化鎵基板

   　　  

　　將在日本製鋼所的大型壓力容器中使三菱化學製造的氮化鎵基板的結晶生長，讓材料增厚。充分利用日本製鋼所的大型容器製造技術和三菱化學的氮化鎵基板材料技術，生産面向數據中心和基地台的4英吋基板。從量産前的實驗設備階段開始，把生産效率提高100倍以上，確保盈利。

   　　 

　　此次引進的大型壓力容器一次可同時生産數百塊基板。如果每年運作6次左右，可以量産上千塊。

      　

　　在使用氮化鎵基板的産品中，作為增長市場最受期待的是控制電壓和電流的功率半導體。功率半導體可用於純電動汽車（EV）、工業設備及電網等廣泛領域。據日本富士經濟調查，2020年氮化鎵功率半導體市場為22億日元左右，到2030年預計會迅速增長到2020年的7.5倍，達到166億日元。

     

        　　

　　2022年以後，氮化鎵基板還有望應用於汽車領域。日本製鋼所的新業務推進本部副本部長茅野林造自信地表示，「希望在2024年之前能穩定生産用於純電動汽車等的6英吋氮化鎵基板」。

   

    　　

　　日本製鋼所在使水晶（用於數位相機的光學部件等）生長的壓力容器方面，在日本國內的市佔率為100％。在高溫高壓下使結晶生長的技術實力已得到公認。此次又確立了氮化鎵基板生産技術。

    　

　　日本製鋼所下屬的室蘭製作所曾在反應爐壓力容器使用的600噸鋼塊及火力發電站的蒸汽渦輪等領域佔有很高的全球份額。但受到3.11東日本大地震影響，來自核電站的訂單銳減，在全球脫碳浪潮下，蒸汽渦輪訂單也受到影響。除了注塑成型機等工業設備外，還將加快向氫能源及下一代半導體材料等新業務轉型。

  　　

　　日本經濟新聞（中文版：日經中文網）札幌支社 魚山裕慈

  　　

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