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300mm，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。
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230V降低到1.8V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。
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20μm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。
11月12-15日，英飛凌將在2024年慕尼黑國際電子元器件博覽會?(C3展廳502號展臺) 上公開展示首款超薄硅晶圓。
原文始發于微信公眾號（英飛凌官微）：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