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300mm，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。
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)用來說，電流增大會(huì)推動(dòng)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(duì)于功率轉(zhuǎn)換來說尤為重要。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。
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20μm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。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（英飛凌官微）：英飛凌推出全球最薄硅功率晶圓，突破技術(shù)極限并提高能效
Chinese 
English