英飛凌推出全球最薄硅功率晶圓， 突破技術極限并提高能效
2024-10-30 12:05:45 英飛凌【2024年10月29日, 德國慕尼黑訊】繼宣布推出全球首款300mm氮化鎵（GaN）功率半導體晶圓和在馬來西亞居林建成全球最大的200mm碳化硅（SiC）功率半導體晶圓廠之后，英飛凌科技股份公司（FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY）再次在半導體制造技術領域取得新的里程碑。英飛凌在處理和加工史上最薄的硅功率晶圓方面取得了突破性進展，這種晶圓直徑為300㎜，厚度為20μm。厚度僅有頭發絲的四分之一，是目前最先進的40-60μm晶圓厚度的一半。
英飛凌科技首席執行官Jochen Hanebeck表示：“這款全球最薄的硅晶圓展現了我們致力于通過推動功率半導體技術的發展，為客戶創造非凡的價值。英飛凌在超薄晶圓技術方面的突破標志著我們在節能功率解決方案領域邁出了重要一步，并且有助于我們充分發揮全球低碳化和數字化趨勢的潛力。憑借這項技術突破，英飛凌掌握了Si、SiC和GaN這三種半導體材料，鞏固了我們在行業創新方面的領先優勢。”
這項創新將有助于大幅提高功率轉換解決方案的能效、功率密度和可靠性，適用于AI數據中心，以及消費、電機控制和計算應用。與基于傳統硅晶圓的解決方案相比，晶圓厚度減半可將基板電阻降低 50%，從而使功率系統中的功率損耗減少15%以上。對于高端AI服務器應用來說，電流增大會推動能源需求上升，因此，將電壓從 230 V 降低到 1.8 V 以下的處理器電壓，對于功率轉換來說尤為重要。超薄晶圓技術大大促進了基于垂直溝槽 MOSFET 技術的垂直功率傳輸設計。這種設計實現了與AI芯片處理器的高度緊密連接，在減少功率損耗的同時，提高了整體效率。
英飛凌科技電源與傳感系統事業部總裁Adam White表示：“新型超薄晶圓技術推動了我們以最節能的方式為從電網到核心的不同類型的AI服務器配置提供動力的雄心。隨著AI數據中心的能源需求大幅上升，能效變得日益重要。這給英飛凌帶來了快速發展的機遇。基于中雙位數的增長率，預計我們的AI業務收入在未來兩年內將達到10億歐元。”
由于將芯片固定在晶圓上的金屬疊層厚度大于20μm，因此為了克服將晶圓厚度降低至20μm的技術障礙，英飛凌的工程師們必須建立一種創新而獨特的晶圓研磨方法。這極大地影響了薄晶圓背面的處理和加工。此外，與技術和生產相關的挑戰，如晶圓翹曲度和晶圓分離，對確保晶圓穩定性和一流穩健性的后端裝配工藝也有重大影響。20μm薄晶圓工藝以英飛凌現有的制造技術為基礎，確保新技術能夠無縫集成到現有的大批量Si生產線中，而不會產生額外的制造復雜性，從而保證盡可能高的產量和供應安全性。
該技術已獲得認可，并被應用于英飛凌的集成智能功率級（直流-直流轉換器）中，且已交付給首批客戶。同時，該技術還擁有與 20 μm晶圓技術相關的強大專利組合，體現了英飛凌在半導體制造領域的創新領先優勢。隨著目前超薄晶圓技術的發展，英飛凌預測在未來三到四年內，現有的傳統晶圓技術將被用于低壓功率轉換器的替代技術所取代。這項突破進一步鞏固了英飛凌在市場上的獨特地位。英飛凌目前擁有全面的產品和技術組合，覆蓋了基于Si、SiC和GaN的器件，這些器件是推動低碳化和數字化的關鍵因素。
