信越化学株式会社は、300mm GaN成長基板であるQST基板を開発し、現在、IMECの300mm GaNパワーデバイス開発プログラムで使用されています。テストでは、QST基板を使用した5µm厚のHEMTデバイスが、300mm基板として650Vを超える耐圧の世界記録を達成しました。
信越化学株式会社（東京）とQROMIS株式会社（カリフォルニア）は、300mm QST™基板（および150mm、200mmバージョン）を共同で製造しました。2024年9月に300mmサンプルの提供を開始し、現在はベルギーのIMECと協力し、AIデータセンター、産業用途、自動車向けに650V以上、さらに1200V+のデバイスを目指しています。
初期のテストでは、300mm QST™基板を使って5µm厚の高電圧GaN HEMTを製造し、800Vを超える耐圧の世界記録を達成しました。この結果は、少ない欠陥で大径GaN成長を実現できる基板の品質を示しています。
Coherent Market Insightsによると、半導体市場 は、2025年から2032年の間に8.6%の年平均成長率（CAGR）で成長し、2025年の5858億米ドルから2032年には約1兆4366億米ドルに達する見込みです。この市場は、半導体材料と製造プロセスの革新によって、急速に小型化と性能向上の方向に進んでいます。また、省エネルギーで高速なコンピュータソリューションへの需要が、先進的な半導体設計への投資を促進しており、地政学的要因も、半導体生産のリスクを減らし、安定性を確保するための地域別供給網の多様化を支持しています。
現在、信越化学のシリコンウェハー製造ラインはGaNの製造にも使用できるため、基板サイズを大きくすることで生産コストの削減が期待されています。しかし、大きなシリコンウェハーでGaNを製造すると、ウェハーの歪みや割れが発生し、歩留まりが悪化するため、大量生産が難しくなります。300mm QST™基板は、この問題を解決し、大きな基板に歪みや割れなく厚いGaN膜を成長させることができ、デバイスの製造コストを大幅に削減できます。この技術は、通常のシリコンウェハーでは実現できなかったものです。
信越化学はすでに150mmおよび200mm QST™基板の製造施設を強化しており、現在、300mm QST™基板の量産に向けて取り組んでいます。
これらのQST™基板は、日本国内外の多くの顧客により、パワーデバイス、高周波デバイス、LEDデバイスなど、さまざまな用途でテストされています。また、AIデータセンター向けの電源供給の需要増加に対応するため、開発が進められています。
150mmから300mmのQST™基板のラインナップを活用することで、さまざまなGaNデバイスの普及を加速できると信越化学は考えています。信越化学は、再生可能エネルギー の効率的な利用を支援するために、GaN技術の活用をさらに進め、持続可能な未来の実現に貢献しています。
出典：
ニュース：信越化学株式会社
