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パワー半導体の注目材料「SiC」でシリコンの牙城「LSI」に挑む

一貫体制生かし「ファブ」拠点へ

※自社作成

広島大学は2024年度にスーパークリーンルームを刷新し、半導体の新研究拠点を整備する。23年には「せとうち半導体共創コンソーシアム」を開設。マイクロンメモリジャパン(広島県東広島市)などと連携し、産学官で次世代半導体の開発に取り組む。

同大ナノデバイス研究所の黒木伸一郎教授は炭化ケイ素(SiC)を使った半導体を長年研究する。SiCは新幹線や電気自動車への実装が進むパワー半導体の材料として注目されるが、黒木教授が目指すのは、シリコンの牙城である大規模集積回路(LSI)をSiCで作ることだ。

シリコンと異なり、SiCは高温下でデバイスを作製する必要があり、特殊な環境が必要。同大にはリソグラフィーからエッチング、薄膜形成などの各種装置群がそろう。「SiCデバイスの設計から試作、評価まで一貫して行える環境は国内の大学ではここしかない」(黒木教授)。

黒木教授

黒木教授は500度Cでも駆動可能なSiCの相補型金属酸化膜半導体(CMOS)集積回路やメモリー、世界初のSiC製CMOSイメージセンサーなどを開発した。

SiC半導体は高温や高電圧、放射線に強く、宇宙探査機や原子力発電所、核融合炉など極限的な環境で使える。黒木教授は「SiCはパワー半導体だけではない。例えば、車載用などでシリコンLSIでは必須だった冷却装置がSiCに換えることで不要になり、その分、全体のシステムを小型化できるなど可能性が広がる」と強調。多くの研究者が使える「SiCファブ」として拠点づくりを急いでいる。

日刊工業新聞 2024年02月08日

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