Une nouvelle méthode de production de substrats de semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC) pourrait transformer l’industrie des véhicules électriques et des énergies renouvelables. Halo Industries, une startup basée en Californie, a récemment levé 80 millions de dollars lors d’un tour de financement de série B pour développer cette technologie innovante.
Halo Industries, issue de l’université de Stanford il y a une décennie, utilise une méthode laser multi-étapes pour produire des substrats en carbure de silicium. L’approche utilisée pourrait réduire considérablement les coûts de production des wafers, essentiels pour les dispositifs d’électronique de puissance utilisés dans les véhicules électriques et les applications d’énergie renouvelable.
La firme de Santa Clara affirme que l’utilisation de la technologie laser permettrait de réduire les défauts des wafers par rapport aux méthodes traditionnelles de sciage. De plus, des économies d’énergie et une diminution de la consommation d’eau sont attendues.
Électronique efficace
Les wafers en silicium sont couramment utilisés dans l’industrie des semi-conducteurs. Cependant, le carbure de silicium, avec son large gap de bande électronique, offre une meilleure efficacité pour les dispositifs de puissance.
«Les wafers en SiC représentent la base de fabrication des dispositifs d’électronique de puissance haute tension les plus efficaces au monde, ce qui en fait un élément crucial dans la transition vers une électrification durable,» explique la société.
La structure cristalline du SiC permet de déposer des couches de SiC et de nitrure de gallium (GaN), bien que ce matériau soit plus difficile à traiter que le silicium.
«Le SiC est un matériau dur et cassant, difficile à couper sans pertes significatives. Les outils de découpe laser propriétaires de Halo Industries augmentent le rendement et la qualité du SiC tout en minimisant les déchets et les coûts de production,» affirme Halo.
Le PDG et co-fondateur, Andrei Iancu, ajoute : «Face à la croissance explosive de la demande pour des dispositifs d’électronique de puissance de nouvelle génération, nos outils de fabrication laser et notre production de SiC sont essentiels pour maintenir l’élan dans le développement des technologies propres.»
Un rapport récent du California Energy Commission indique que Halo produit déjà 1000 wafers par mois, avec l’objectif d’atteindre 24 000 wafers d’ici la fin de l’année.
Les analystes estiment que 100 millions de wafers en SiC ont été produits en 2019, soulignant le potentiel de croissance énorme pour Halo.
Le tour de financement de série B, mené par le US Innovative Technology Fund (USIT), avec la participation de 8VC et SAIC, vise à commercialiser et à étendre la portée de cette technologie pour établir une nouvelle norme de production de substrats en SiC.
Perspectives d’avenir
Le site web de Halo ne dévoile pas beaucoup de détails sur le processus laser, mais affirme des rendements de wafers par lingot inégalés et l’élimination des effets de déformation des wafers.
Le rapport du projet du California Energy Commission mentionne l’utilisation d’outils de polissage et de métrologie fournis par Axus Technologies et KLA Corporation, mais sans détails sur le processus de wafering laser.
«En raison du succès écrasant de ce projet, Halo Industries est actuellement en production à grande échelle et travaille activement à augmenter sa capacité de production,» indique le rapport.
«Ce projet a démontré que la technologie a le potentiel d’éliminer les pertes de matériau et d’atteindre un débit de l’ordre de quelques minutes par wafer, ce qui entraînerait des réductions de coûts considérables pour les substrats conducteurs en SiC.»
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