Infineon, 300 mm çapındaki silisyum karbür (SiC) wafer kullanarak işlevsel yarı iletkenler üreten ilk şirket oldu. Avusturya’daki üretim tesisinde gerçekleştirilen çalışma, aynı plakadan 200 mm wafer’lara kıyasla 2,3 kat daha fazla çip elde edilmesini sağlıyor. Şirket, mevcut silikon üretim ekipmanlarından yararlandığı yeni teknolojiyle güç elektroniği alanında üretim kapasitesini artırmayı hedeflerken seri üretim takvimini müşterileriyle birlikte belirleyecek.
300 mm SiC Wafer, Çip Üretim Kapasitesini 2,3 Kat Artırıyor
Alman yarı iletken üreticisi Infineon, silisyum karbür teknolojisinde wafer çapını 300 mm seviyesine taşıyarak önemli bir üretim aşamasını geride bıraktı. Avusturya’daki fabrikada gerçekleştirilen çalışma, tam ölçekli bir yarı iletken üretim tesisinde 300 mm SiC wafer kullanılarak işlevsel çiplerin üretildiği ilk uygulama olarak tanımlanıyor. Şirket, yeni üretim yöntemini hayata geçirirken mevcut silikon üretim ekipmanlarından yararlandı.
Yarı iletken üretiminde wafer çapının büyümesi, aynı üretim sürecinde elde edilen çip sayısını doğrudan etkiliyor. Infineon’un geliştirdiği 300 mm SiC plakalar, 200 mm wafer’lara kıyasla tek bir plakada yaklaşık 2,3 kat daha fazla çip üretebiliyor. Daha geniş üretim yüzeyi, üretim kapasitesini artırırken birim çip başına düşen maliyetlerin uzun vadede azalmasına katkı sağlayabiliyor.
Infineon’un bu başarısı, silisyum karbür üretiminde geleneksel 200 mm wafer altyapısının ötesine geçilmesinin önünü açıyor. Şirket, yeni teknolojinin seri üretime geçiş tarihini müşterileri ve iş ortaklarıyla yapılacak değerlendirmeler sonucunda belirleyecek. Bu süreçte mevcut 200 mm SiC üretim faaliyetleri de devam edecek.
Silisyum karbür, yüksek gerilim ve sıcaklık koşullarında çalışabilmesi, düşük enerji kaybı ve yüksek güç yoğunluğu sayesinde güç elektroniğinde önemli bir malzeme olarak öne çıkıyor. Geleneksel silikon tabanlı bileşenlere kıyasla enerji dönüşümünü daha verimli gerçekleştirebilen SiC yarı iletkenler, özellikle yüksek güç gerektiren sistemlerde tercih ediliyor.
Elektrikli otomobiller, silisyum karbür teknolojisinin başlıca kullanım alanları arasında bulunuyor. Araçların motor kontrol sistemleri, araç içi şarj cihazları ve şarj istasyonları, SiC tabanlı güç bileşenlerinden yararlanıyor. Büyük ölçekli enerji depolama sistemleri, endüstriyel motorlar ve kesintisiz güç kaynakları da teknolojinin kullanıldığı diğer alanları oluşturuyor.
Yapay zekâ veri merkezlerinin artan elektrik ihtiyacı, güç elektroniği bileşenlerine yönelik talebi de genişletiyor. Yüksek işlem kapasitesine sahip veri merkezleri, enerji dağıtımı ve dönüşümünde daha verimli sistemlere ihtiyaç duyuyor. Katı hâl transformatörleri, devre kesiciler ve güç kaynağı üniteleri gibi bileşenlerde silisyum karbür kullanımı bu nedenle önem kazanıyor.
Infineon, söz konusu pazarlara yönelik silisyum karbür ürünlerini CoolSiC markası altında sunuyor. 300 mm wafer teknolojisi, şirketin bu ürün gruplarında üretim kapasitesini artırma ve maliyet yapısını iyileştirme hedeflerini destekliyor.
Infineon, 300 mm SiC üretimine yönelik çalışmalarını wafer kesim teknolojisiyle de destekliyor. Şirket, Almanya’nın Dresden kentindeki tesisinde 300 mm silisyum karbür plakaların üretiminde kullanılan Cold Split yöntemini başarıyla test etti.
Geleneksel üretim yönteminde silisyum karbür kristalleri, tel kesme işlemiyle ince wafer plakalarına ayrılıyor. Bu işlem sırasında belirli miktarda malzeme kaybı yaşanıyor ve kesme süreci zaman alıyor. Cold Split teknolojisi ise kristalin daha az malzeme kaybıyla ayrılmasını sağlayarak üretim süresini kısaltmayı hedefliyor.
Yeni yöntem sayesinde aynı silisyum karbür kristalinden daha fazla wafer elde edilebiliyor. Malzeme verimliliğinin yükselmesi, üretim maliyetlerinin azaltılmasına katkı sağlarken üretim hattı için gereken kaynak ihtiyacını da düşürebiliyor. Infineon’un 300 mm wafer ve Cold Split çalışmaları, silisyum karbür üretiminde kapasite artışıyla birlikte daha verimli bir üretim sürecine geçişi hedefliyor.
