化合物半導体ウェハメーカー4社
化合物半導体ウェハは、GaAs・InP・GaN・サファイアなど複数元素からなる半導体基板の総称です。シリコンにない直接遷移型のバンド構造や高い電子移動度を持つため、レーザーダイオード・光通信用デバイス・高周波アンプ・LEDといった、シリコンでは原理的に作れない用途を担います。結晶成長の難度が高く、基板径はシリコンより小さいまま推移してきました。用途ごとに材料が異なり、材料の選択がそのままデバイスの動作波長や周波数特性を決めるという構造になっています。
主要特徴
スペック比較
複数の製品が掲載している項目を並べています。
| 項目 | 住友電気工業(SiC・化合物半導体)GaN 単結晶基板 | 住友化学GaAs/InP 基板・化合物エピウェハ | レゾナック(旧昭和電工)化合物半導体エピタキシャルウェハ |
|---|---|---|---|
| 材料 | GaN(自立基板) | GaAs・InP・AlGaAs/InGaAs エピ層 | GaAs・GaN 系エピタキシャル層 |
| 管理指標 | 転位密度・オフ角・反り | エピ層組成・膜厚均一性・キャリア濃度 | 膜厚・組成均一性・発光波長ばらつき |
| 主要用途 | GaN パワーデバイス・RF・レーザ | RF フロントエンド・光通信・センサ | LED・レーザ・RF デバイス |
| 口径 | 2 ~ 4 インチ | 2 ~ 6 インチ | — |
| 成長方式 | — | MOCVD/MBE エピタキシー | MOCVD |
1製品だけが掲載している項目(2件)
| 結晶育成 | HVPE 法など | — | — |
|---|---|---|---|
| 構造 | — | — | 多層エピ(量子井戸・バッファ層を含む) |
※ スペックは各メーカーの公開情報に基づく参考値です。メーカーが公表していない項目は「—」としています。正確な仕様はメーカーへお問い合わせください。
代表製品・スペック
GaN 単結晶基板
GaN を GaN 基板上に成長させるホモエピが取れるため、Si や SiC 基板上より転位密度を下げられる。高周波・高耐圧用途の本命。
| 材料 | GaN(自立基板) |
| 口径 | 2 ~ 4 インチ |
| 結晶育成 | HVPE 法など |
| 管理指標 | 転位密度・オフ角・反り |
| 主要用途 | GaN パワーデバイス・RF・レーザ |
GaAs/InP 基板・化合物エピウェハ
GaAs・InP の単結晶基板とその上のエピウェハ。InP は光通信用の受発光素子、GaAs は RF フロントエンドの主材料になる。
| 材料 | GaAs・InP・AlGaAs/InGaAs エピ層 |
| 口径 | 2 ~ 6 インチ |
| 成長方式 | MOCVD/MBE エピタキシー |
| 管理指標 | エピ層組成・膜厚均一性・キャリア濃度 |
| 主要用途 | RF フロントエンド・光通信・センサ |
化合物半導体エピタキシャルウェハ
GaAs・GaN 系のエピウェハ。発光デバイスや高周波デバイス向けに、多層のエピ構造を設計どおりに積むことが求められる。
| 材料 | GaAs・GaN 系エピタキシャル層 |
| 成長方式 | MOCVD |
| 構造 | 多層エピ(量子井戸・バッファ層を含む) |
| 管理指標 | 膜厚・組成均一性・発光波長ばらつき |
| 主要用途 | LED・レーザ・RF デバイス |
※ スペックは公開情報に基づく参考値です。正確な仕様はメーカーへお問い合わせください。
メーカー
4社の主要メーカー
電線・光ファイバを主事業に持つ住友電工の化合物半導体部門。SiCウェハ・GaAs・InP基板などパワーデバイス・光通信向けウェハを供給。
- •SiCウェハで国内有数のサプライヤー
- •GaAs・InP化合物半導体基板の長年の製造実績
シリコンウェハ・フォトレジスト材料・塩化ビニルの世界的大手。半導体向けには300mmウェハとEUVレジスト材料でトップシェア。
- •シリコンウェハ(300mm)で世界シェア約30%
- •ArF/EUV向けフォトレジスト材料で業界首位級
総合化学メーカー。半導体材料分野ではフォトレジスト(ArF・EUV)・偏光フィルム・有機EL材料で世界的存在感を持つ。特にEUVレジスト開発で日本材料メーカーとして重要な役割を担う。
- •ArF液浸・EUV向けフォトレジスト(化学増幅型CAR)の技術開発力
- •光酸発生剤(PAG)・レジストポリマーの高純度合成技術
2023年に昭和電工と日立化成が統合して発足した半導体材料の総合メーカー。CMPスラリー・半導体封止材・エピタキシャルウェーハ・SiCエピウェーハを主力とする。
- •CMPスラリー(High-Purity Colloidal Silica)で世界上位シェア
- •SiCエピタキシャルウェーハで国内最大手。パワー半導体市場の拡大を追い風に
関連カテゴリ
エピタキシャルウェハは、単結晶基板の上に結晶方位を引き継いだ薄い単結晶層を成長させたウェハです。
メーカー 5 社多結晶シリコン(ポリシリコン)多結晶シリコン(ポリシリコン)は、単結晶シリコンインゴットを引き上げるための原料となる高純度シリコンです。
メーカー 3 社再生ウェハ再生ウェハは、装置調整やモニタ用途で使ったウェハの表面膜を除去し、研磨し直して再び使えるようにしたウェハです。
メーカー 4 社SiCウェハSiCウェハは、シリコンより約3倍広いバンドギャップを持つ炭化ケイ素の単結晶基板です。
メーカー 5 社シリコンウェハシリコンウェハは、半導体デバイスの大半が作り込まれる単結晶シリコンの円板です。
メーカー 6 社SOIウェハSOIウェハは、シリコン活性層と支持基板の間に埋め込み酸化膜(BOX層)を挟んだ構造の基板です。
メーカー 3 社特殊基板(サファイア・LT/LN・ガラス)特殊基板は、シリコンや化合物半導体以外の材料で作るウェハの総称で、サファイア・タンタル酸リチウム(LT)・ニオブ酸リチウム(LN)・水晶・ガラスなどが含まれます。
メーカー 4 社