TIが会�塙�場でGaNを�攵凮始、Infineonは厚さ20µmの300mmウェーハ�\術
パワー半導���\術が��発になっている。Texas Instrumentsは、テキサス�Ε瀬薀更�場に加え、日本の会�塙�場でもGaNパワー半導��の工場を�n働させたことを発表した。ダラスのGaN��1工場だけでなく会�箸���2工場がフル�攵�するようになると�攵��ξ�は4倍になるという。またInfineon Technologiesは厚さがわずか20µmのSi 300mmウェーハを使える�攵�を構築した。
TIは世�c中の拠点でGaNパワー半導��を作る���Uを築くことで、��来のパワー半導��供給不�Bにならないように�棺茲垢襦�2030�QまでにGaNの�攵�は95%以�峪\加するようにする。「TIは10�Q以�屬�GaN���]�\術を磨いてきたことで200mmウェーハを����認定することに成功し、スケーラブルに（工場や拠点を�\やすという�T味）コスト効率高く���]できるようになったため（図1）、日本の会�箸任�GaNを���]できるようになった」とTIの�\術と���]�靆腓離轡縫�VPであるMohammad Yunus��は語っている。
図1 TIはGaN半導��の経�xが10�Q以�屬△襦―儘Z：Texas Instruments
GaN半導��は、元々電��効率の点でSiよりも優れていることは、GaN�x場のトップ争いを演じているPower Integrationsがビデオなどで述べている。TIはPIやNavitas Semiconductorを�{いかけており、GaN半導��でパワー分野を猛�{している。GaNはスマートフォンやパソコンの小型電源アダプターに使われているが、ひとえにエネルギー効率が高いために小型にできることが�jきなメリットとなっている。また、最�Zは、家庭��のエアコンの小型・高効率モーター�~動にも使われており、効率の良さの点で�~動�v路を小さくできる��長が�jきい。
TIはGaNパワー半導��が高耐圧だけではなく低耐圧の����でも高効率というメリットを優先して、����ポートフォリオを揃えている。消�J電��が少ないということはGaNを使う電子�v路もっと小型にできるという�T味だ。
TI独�OのGaNオンSi（シリコン）プロセス�\術は、集積化しやすく、GaNパワートランジスタとドライバ段や�v路を集積できる。さらに、8000万時間の信頼性試�xにもクリアし、保護�v路も集積でいるため、高電圧システムを�W��に保つように設��できる。GaN���]欧路セスに使われる先進的で効率の高い����を使って、より小型でより電��効率の高いチップを�攵�できるという。GaN設���\術によってより少ない水と原材料で���]できるため、GaNを使うシステム����も環境にやさしい����になる。
GaN半導��は耐圧900Vの����があり、��来に渡ってさらに高耐圧へと進んでいくという。
高電圧高効率の応��としてはロボットや再�擴��Ε┘優襯�ー、サーバーの電源など応��がある。
TIは今�Qのはじめに、300mmウェーハ�屬�GaN���]�\術の開発にも成功したという。今後はGaN���]プロセスを300mmウェーハで実現できるように広げていき、��来の300mmウェーハ化に�官�する。
厚さ20µmで電��効率を15%向��
パワー半導��トップのInfineon Technologiesは、9月にGaNの300mmウェーハを開発したと述べた（参考�@料1）ほか、8月にはマレーシアのクリムに200mmのSiCパワー半導��工場をオープンした（参考�@料2）。10月��には、厚さわずか20µmで300mmウェーハのパワー半導��ウェーハプロセスを確立した（参考�@料3）。
300mmのシリコン半導��では基��のシリコンウェーハの厚さを850µm��度にしなければ割れるという心配があり、扱いやすさから厚くしてきた。しかし、パワー半導��ではpn接合で発�擇垢觚�さによる�X�B�^のため効率が�Kくなることから、ウェーハ処理が終わってから薄く削ってきた。それも扱いやすさを考慮して40〜60µmまで薄くしている。
今�v20µｍに薄くできたことで、基���B�^は半��し、パワー半導��システムの電��効率は15%向�屬垢襪箸いΑ�ただし、これだけ薄くするとさすがに高耐圧にはできないため、高電圧の電����や�O動�Zなどには使えないが、48V�Uのデータセンター�Uの電源����には威��を発ｧしそうだ。
参考�@料
1. 「Infineon、300mmのGaNウェーハを開発、Siプロセス����に期待」、セミコンポータル、(2024/09/12)
2. “Infineon opens the world’s largest and most efficient SiC power semiconductor fab in Malaysia”, Infineon Technologies Press Releases, (2024/08/08)
3. “Infineon unveils the world’s thinnest silicon power wafer, pushing technical boundaries and improving energy efficiency”, Infineon Technologies Press Releases, (2024/10/29)
