製品・技術

電気自動車(EV)向けパワーデバイスの信頼性向上と低コスト化を同時に実現するSiCウエハー

開発中

開発品の概要

6インチSiCウエハー

NGKは独自の結晶成長法で炭化ケイ素(SiC)バルクウエハーの重大な欠陥である基底面転位(BPD)密度の低減を実現しています。これにより高品質なSiCウエハーの提供が可能です。

電気自動車(EV)用インバーターなどに使用されるパワーデバイスの信頼性の向上と低コスト化に貢献します。

炭化ケイ素(SiC)ウエハーの特長

SiCパワーデバイスの信頼性向上に貢献

これまで培ってきたセラミック技術を生かし独自の結晶成長法で作製したSiCバルクウエハーは、パワーデバイスの性能劣化をもたらす結晶欠陥である基底面転位(BPD)が非常に少ないことが特長の一つです。これによりパワーデバイスで問題となるバイポーラ劣化を抑制することができ、高電圧・大電流下でも安定したデバイス性能の実現に貢献します。

  • バイポーラ劣化:バイポーラ劣化は、大電流動作のSiCデバイスで発生する基底面転位(BPD)が積層欠陥に拡張してオン抵抗を増大させる現象。

歩留まり向上に伴うSiCパワーデバイスの低コスト化に貢献

低欠陥密度を実現した当社独自のSiCバルクウエハーを活用することで、エピタキシャル成長後にさらに低い欠陥密度が得られます。結果としてパワーデバイスの歩留まりの向上が可能となり、コスト低減に貢献します。

SiCウェハーの断面図。下層のSiC下地ウエハーは高BPD密度(500~1000/cm²)で、上層に独自の結晶成長により低BPD密度(100/cm²未満)の結晶層を育成。

基本仕様

品質項目単位NGK製ウエハー
サイズ4~6インチ(8インチ開発中)
結晶多形4H
導電タイプ窒素/n型
オフ角度degree4<11-20>±0.5
抵抗率mΩcm15~25
マイクロパイプ密度/cm2<1
BPD密度/cm2<100

用途

パワー半導体向けSiCウエハー

電気自動車(EV)のモーター制御用インバーターなど、大電力を必要とするパワーエレクトロニクス用途向けに、SiCウエハーの開発を進めています。現在、さらなる大口径化・高品質化の開発にも取り組んでおり、早期の量産体制の構築を目指しています。

NGKのSiCウェハー製造と、お客さまによるデバイス製造工程の流れを示す図。NGKがダミーグレードのSiC下地ウエハーに独自技術で低BPD密度層を形成し提供。お客さま側でエピタキシャル成長、デバイス加工、裏面研磨、ダイシングを経てSiCチップ化される。

研究開発に関するお問い合わせ

研究開発についてのご質問・ご相談は、お電話またはお問い合わせフォームの「研究開発に関するお問い合わせ」よりお受けしております。

NV推進本部