次世代を担う半導体「SiCウエハ」が国内初展示
電気自動車や鉄道、再生可能エネルギーの設備など、私たちの生活に欠かせない電力の変換に使われるのが「パワー半導体」です。このパワー半導体の材料として、今、大きな期待が寄せられているのが「SiC（シリコンカーバイド）」という素材です。
株式会社オキサイドパワークリスタルをはじめとする開発グループは、名古屋大学で長年研究されてきた「溶液成長法」という特別な技術と、AI（人工知能）を使った「デジタルツイン」という技術を組み合わせることで、直径6インチ（約15cm）の「p型SiCウエハ」の試作に成功しました。この最新技術によって生まれたウエハは、2025年12月17日から19日まで東京ビッグサイトで開催される半導体の展示会「SEMICON Japan 2025」で、日本国内では初めて公開されます。
なぜSiCウエハが注目されるのか
SiCは、従来の半導体材料に比べて、電気の損失が少なく、高い電圧や熱にも強いという特徴を持っています。そのため、より効率的で環境に優しい社会を実現するための「次世代パワー半導体材料」として、その本格的な普及が望まれています。
しかし、SiCウエハを広く使うためには、もっと大きなサイズにすること（大口径化）と、材料の中にある欠陥を減らして品質をさらに高めることが課題でした。この課題を解決するため、オキサイドパワークリスタルは、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）のプロジェクトの一環として、マイポックス株式会社、株式会社UJ-Crystal、アイクリスタル株式会社、国立研究開発法人産業技術総合研究所、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学とともに、研究開発を進めてきました。
溶液成長法とAIデジタルツインの力
今回の成功の鍵となったのは、二つの革新的な技術です。
溶液成長法
これは、材料を溶かした液体の中から、目的の結晶をゆっくりと育てていく方法です。SiCの場合、炭素（C）の容器にシリコン（Si）を溶かし、そこに炭素が溶け込むことでSiCの材料ができます。この材料をSiCの種となる結晶の上に少しずつ積み重ねて、大きなSiCの結晶を育てます。この方法は、従来の作り方に比べて、材料の中にできる欠陥が少なく、より高品質な結晶を作れるという特長があります。
AIデジタルツイン
「デジタルツイン」とは、現実の実験や製造の様子をコンピューターの中にそっくりそのまま再現する技術です。この仮想空間で、温度や材料の濃度、流れといった様々な条件をAIが高速にシミュレーションし、最も良い条件を効率的に見つけ出します。これにより、実際に何度も実験する手間を省き、開発にかかる時間を大幅に短縮することができます。
この二つの技術を組み合わせることで、これまで難しかった「SiCウエハの大型化」と「結晶の品質向上」を同時に達成することが可能になりました。
国際会議での反響、そして国内初公開へ
開発グループは、2025年9月に韓国・釜山で開催されたSiCに関する国際会議「ICSCRM2025」において、この溶液成長法によって作られた6インチのp型SiCウエハと、同じく6インチおよび8インチのn型SiCウエハを展示しました。特に、電力損失を大幅に減らせる「超高耐圧パワーデバイス」に不可欠なp型SiCウエハは、日本の企業としては初めての出展となり、国内外から非常に大きな注目を集めました。
今回、「SEMICON Japan 2025」では、この国際会議で好評を博したp型SiCウエハが、いよいよ日本国内で初めて公開されます。会場では、6インチp型SiCウエハに加え、一般的に使われている6インチと8インチのn型SiCウエハも展示され、溶液成長法によって得られた大口径で欠陥の少ないSiC結晶の最新の成果が紹介されます。
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p型SiCウエハ（青色）：アルミニウムなどを混ぜることで、プラスの電荷を持つ「正孔」が電気を運び、青色に見えます。超高耐圧パワーデバイスに重要です。
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n型SiCウエハ（薄緑色）：窒素などを混ぜることで、マイナスの電荷を持つ「電子」が電気を運び、薄緑色に見えます。
カーボンニュートラル社会への貢献
オキサイドパワークリスタルは、大学で生まれた技術である溶液成長法と、自社やパートナー企業が持つAIデジタルツイン技術、そして結晶を育てる技術を組み合わせることで、より高性能なSiCウエハの開発を進めています。今後もNEDOのプロジェクトと協力しながら、この技術を社会で実際に使えるようにするためのステップを着実に進め、電力の損失を減らし、地球温暖化対策に貢献する「カーボンニュートラル社会」の実現を目指していきます。
展示会情報
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展示品：6インチp型SiCウエハ、6インチ・8インチn型SiCウエハ
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展示場所：マイポックス株式会社ブース（小間番号：W3855）
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会期：2025年12月17日～19日
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会場：東京ビッグサイト
