住友金属矿山（简称住友矿山）开始量产新一代功率半导体使用的晶圆，新一代功率半导体面向纯电动汽车（EV）等的需求有望扩大。与普通的硅基半导体等相比，新一代功率半导体可大幅降低电力损耗。另外，利用自主技术将晶圆做成两层，可以同时使用便宜的材料，价格可比拥有同样性能的传统产品降低1~2成左右。住友矿山要抢占美国科锐（CREE）等领先企业的市场，预计2025年实现月产1万片。

 

       住友矿山将生产作为功率半导体（负责供给和控制电力）基板的圆盘状晶圆。材料采用的是碳化硅。碳化硅功率元件的电力损耗比硅功率元件低，因此可以抑制热量产生。

 

       特点是如果用于有大电流通过的车载充电器和逆变器，可以减小尺寸，减轻重量。但至今碳化硅晶圆的价格比硅晶圆高出数倍左右，普及面临着成本的课题。

 

住友矿山开始量产的碳化硅半导体基板

 

       价格低1~2成

 

       住友矿山开发出了相关技术，在因结晶不规则而价格较低的底层“多晶碳化硅”上贴一层可以降低发电损耗的“单晶碳化硅”，从而做成1片晶圆。据悉与只用单晶碳化硅的传统产品相比，价格低1~2成。

 

       纯电动汽车的逆变器采用碳化硅功率半导体时，可以降低电力损耗，因此耗电量可以比硅功率半导体大幅降低。据悉住友矿山的新晶圆与此类现有产品相比，还能将电力损耗进一步降低1成左右。通过提高功率半导体的性能，减小整个装置的尺寸，还有利于延长纯电动汽车的续航距离。

 

       英国调查公司Omdia的南川明指出，“延长续航距离有利于抑制电池容量，还可以降低成本”。住友矿山计划首先在2021年度内开始对半导体厂商供应直径6英寸产品。住友矿山将负责表面研磨前的工序。使单晶薄膜在单晶基板上新生长的结晶生长技术“外延生长”以后的工序将由客户企业负责。

 

       还考虑开发8英寸晶圆

 

       住友矿山力争首先将新晶圆用于家电产品等，预计2025年度以后配备于电动车等。如果半导体厂商等有需要，住友矿山还考虑开发可以高效量产功率半导体的直径8英寸产品，并在海外建设生产基地等。

 

 

       住友金属矿山于2017年收购了电子部件经销商加贺电子旗下的碳化硅基板开发企业日本SICOXS，一直在推进共同研究。在晶圆制造方面，将主要由东京的青梅工厂负责前工序、由鹿儿岛县的鹿儿岛工厂负责后工序，然后供货。

 

住友矿山2017年收购了从事碳化硅基板开发的日本SICOXS公司，一直推进行共同研究（东京都青梅市的青梅工厂）

 

       在需求有望随着全球加速向EV转型而扩大的新一代功率半导体材料领域，新技术的开发竞争越来越激烈。除了美国科锐外，美国II-VI公司及罗姆旗下的德国SiCrystal等也在涉足碳化硅半导体晶圆业务。从事矿山开发的住友矿山是全球最大的车载电池正极材料厂商，拥有物质结晶技术，将充分利用通过其他业务培育的技术实力进入半导体材料领域。

 

       在全球半导体市场上，日本企业的份额在降低，但仅从功率半导体来看，日企仍发挥着存在感，三菱电机、富士电机及东芝的全球份额排在前列。东芝半导体业务子公司东芝电子元件及存储装置公司（Toshiba Electronic Devices & Storage）计划到2023年度在兵库县姫路半导体工厂把碳化硅功率半导体产量提高到2020年度的3倍以上，并尽快提高到10倍。

 

       美国特斯拉等车企为了延长续航距离，已开始在电动车上采用碳化硅功率半导体。日本调查公司富士经济预计碳化硅功率半导体市场到2030年将达到1859亿日元，是2020年的3.8倍。住友矿山希望凭借碳化硅晶圆，使全球份额尽快达到1成。

 

       日本经济新闻（中文版：日经中文网）冲永翔也

 

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