英国の半導体メーカーInfineon Technologiesがオーストリアで300ミリメートルの炭化ケイ素パワーチップを成功裏に製造

ドイツの半導体製造業者Infineon Technologiesは、オーストリアのヴィラハ工場において、300ミリメートルの炭化ケイ素ウェハ上に機能的なパワーチップを成功裏に製造したと発表した。この成果は11月9日に発表され、全規模製造施設における初の試みであり、既存のシリコンチップ製造設備を使用して生産が行われた。より大きなウェハは、Infineonが電気自動車、再生可能エネルギーシステム、人工知能データセンター向けのパワー半導体供給を向上させるのに役立つとされている。同社によれば、300ミリメートルウェハの生産量は200ミリメートルウェハの2.3倍に達する可能性がある。

Infineonは、11月10日から13日までミュンヘンで開催される電子展（electronica）で、処理が完了したウェハを展示している。

成功裏に製造されたウェハの展示

ヴィラハの成果は、Infineonが既存のシリコン生産設備を利用して、より大きな炭化ケイ素ウェハを機能的なデバイスに変換できることを証明した。同社は、顧客やパートナーと協力してこの技術および生産拡張のタイミングについて協議する計画であり、200ミリメートル炭化ケイ素の製造プロセスの開発を続けるとしている。Infineon TechnologiesのCEO、ヨーケン・ハネベック（Jochen Hanebeck）は、「この技術的マイルストーンは、パワーシステム分野における我々のリーダーシップをさらに強化するものである。300ミリメートルの炭化ケイ素を実験室から生産環境に移行する上で顕著な進展を遂げた情熱的なチームに感謝したい」と述べている。

炭化ケイ素は、Infineonの300ミリメートル製造計画における第二のワイドバンドギャップ材料であり、もう一つは窒化ガリウム（gallium nitride）である。同社は10月27日に、ヴィラハに約11億ユーロを投資し、300ミリメートルウェハ上で窒化ガリウムパワー半導体を製造する高生産性施設を設立することを発表した。

冷切断技術の利点

Infineonはまた、ドイツのドレスデン工場で冷切断（Cold Split）プロセスをテストしており、この技術はウェハを一つの結晶円盤（boule）から分離することができる。同社によれば、冷切断は所要時間が短く、従来のワイヤー切断よりも結晶の浪費が少ないため、同一の結晶円盤からより多くのウェハを得ることができる。このプロセスの資本支出もワイヤー切断よりも低い。これらの試験は製造プロセスの異なるステップを対象としている。ドレスデンのチームは、同社がこのサイズのウェハを冷切断で分離できることを証明し、ヴィラハのチームは既存の設備を使用してより大きな炭化ケイ素ウェハを機能的なパワーデバイスに処理できることを示した。

炭化ケイ素は、パワーデバイスが低損失で電力を変換できるようにし、高電圧および高温に対応できる。これにより、パワーエレクトロニクス機器は限られたスペース内でより多くの電力を出力することが可能になる。電気自動車においては、この材料はモーター出力を制御する牽引インバータや車載充電器に使用される。また、外部の電気自動車充電ステーション、大型蓄電システム、産業用モーター駆動装置にも応用される。この材料は無停電電源（UPS）にも使用され、通常の電源が中断または故障した際に機器を稼働させ続ける。Infineonは、この材料が人工知能データセンターでの需要も高まっており、電源ユニット、固体変圧器、ブレーカーに使用される可能性があると述べている。

同社はすでにCoolSiCブランドで炭化ケイ素パワー変換デバイスを販売している。

炭化ケイ素技術の市場潜在力

炭化ケイ素は新世代のパワー半導体材料として、高い効率と耐久性を備え、電気自動車や再生可能エネルギーの需要に効果的に対応できる。電気自動車や大型蓄電システムの普及に伴い、炭化ケイ素の市場需要は持続的に上昇している。Infineonの成功した製造は、同社の技術力を示すだけでなく、競争の激しい半導体市場においてより強固な地位を築くことにもつながる。顧客との協力を通じて、Infineonはパワーエレクトロニクス分野での影響力をさらに拡大できるだろう。