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繼宣布推出全球首款300mm氮化鎵（GaN）功率半導(dǎo)體晶圓和在馬來(lái)西亞居林建成全球最大的200mm碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)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(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)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(jìn)展，這種晶圓直徑為300㎜，厚度為20μm。厚度僅有頭發(fā)絲的四分之一，是目前最先進(jìn)的40-60μm晶圓厚度的一半。
英飛凌科技首席執(zhí)行官Jochen Hanebeck表示：“這款全球最薄的硅晶圓展現(xiàn)了我們致力于通過(guò)推動(dòng)功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，為客戶創(chuàng)造非凡的價(jià)值。英飛凌在超薄晶圓技術(shù)方面的突破標(biāo)志著我們?cè)诠?jié)能功率解決方案領(lǐng)域邁出了重要一步，并且有助于我們充分發(fā)揮全球低碳化和數(shù)字化趨勢(shì)的潛力。憑借這項(xiàng)技術(shù)突破，英飛凌掌握了Si、SiC和GaN這三種半導(dǎo)體材料，鞏固了我們?cè)谛袠I(yè)創(chuàng)新方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。”
這項(xiàng)創(chuàng)新將有助于大幅提高功率轉(zhuǎn)換解決方案的能效、功率密度和可靠性，適用于AI數(shù)據(jù)中心，以及消費(fèi)、電機(jī)控制和計(jì)算應(yīng)用。與基于傳統(tǒng)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(tǒng)中的功率損耗減少15%以上。對(duì)于高端AI服務(wù)器應(yīng)用來(lái)說(shuō)，電流增大會(huì)推動(dòng)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(duì)于功率轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō)尤為重要。超薄晶圓技術(shù)大大促進(jìn)了基于垂直溝槽 MOSFET 技術(shù)的垂直功率傳輸設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)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(shí)，提高了整體效率。
英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部總裁Adam White表示：“新型超薄晶圓技術(shù)推動(dòng)了我們以最節(jié)能的方式為從電網(wǎng)到核心的不同類型的AI服務(wù)器配置提供動(dòng)力的雄心。隨著AI數(shù)據(jù)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(lái)了快速發(fā)展的機(jī)遇?；谥须p位數(shù)的增長(zhǎng)率，預(yù)計(jì)我們的AI業(yè)務(wù)收入在未來(lái)兩年內(nèi)將達(dá)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(shù)障礙，英飛凌的工程師們必須建立一種創(chuàng)新而獨(dú)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(shù)和生產(chǎn)相關(guān)的挑戰(zhàn)，如晶圓翹曲度和晶圓分離，對(duì)確保晶圓穩(wěn)定性和一流穩(wěn)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(xiàn)有的制造技術(shù)為基礎(chǔ)，確保新技術(shù)能夠無(wú)縫集成到現(xiàn)有的大批量Si生產(chǎn)線中，而不會(huì)產(chǎn)生額外的制造復(fù)雜性，從而保證盡可能高的產(chǎn)量和供應(yīng)安全性。
該技術(shù)已獲得認(rèn)可，并被應(yīng)用于英飛凌的集成智能功率級(jí)（直流-直流轉(zhuǎn)換器）中，且已交付給首批客戶。同時(shí)，該技術(shù)還擁有與 20 μm晶圓技術(shù)相關(guān)的強(qiáng)大專利組合，體現(xiàn)了英飛凌在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的創(chuàng)新領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。隨著目前超薄晶圓技術(shù)的發(fā)展，英飛凌預(yù)測(cè)在未來(lái)三到四年內(nèi)，現(xiàn)有的傳統(tǒng)晶圓技術(shù)將被用于低壓功率轉(zhuǎn)換器的替代技術(shù)所取代。這項(xiàng)突破進(jìn)一步鞏固了英飛凌在市場(chǎng)上的獨(dú)特地位。英飛凌目前擁有全面的產(chǎn)品和技術(shù)組合，覆蓋了基于Si、SiC和GaN的器件，這些器件是推動(dòng)低碳化和數(shù)字化的關(guān)鍵因素。
11月12-15日，英飛凌將在2024年慕尼黑國(guó)際電子元器件博覽會(huì)（C3展廳502號(hào)展臺(tái)）上公開展示首款超薄硅晶圓。
