英飞凌推出矽功率晶圆 突破技术极限并进一步提高能源效率

英飞凌推出全球最薄的矽功率晶圆，厚度仅20微米。英飞凌

继宣布推出全球首款12寸氮化镓（GaN）功率半导体晶圆和在马来西亚居林建成全球最大的8寸碳化矽（SiC）功率半导体晶圆厂之后，英飞凌科技股份有限公司再次在半导体技术领域取得新的里程碑。

英飞凌在12寸直径的大规模半导体晶圆厂取得突破性进展，制造出晶圆厚度仅20微米，比人的头发还要细，是目前最先进晶圆厚度的一半。

英飞凌CEOJochen Hanebeck表示：「这款硅片展现了我们致力于透过推动半导体技术的发展，为客户创造非凡的价值。英飞凌在超薄晶圆技术方面的突破标志着我们在节能功率解决方案领域迈出了重要一步，并且有助于我们充分发挥全球低碳化和数码化趋势的潜力。凭藉这项技术突破，英飞凌掌握了Si、SiC和GaN这三种半导体材料，巩固了我们在产业创新方面的领先优势。」

这项创新将有助于大幅提高AI数据中心、消费、马达控制和运算应用中功率转换解决方案的能源效率、功率密度和可靠性。由于晶圆厚度减少了一半，基板电阻较原本基于40～60微米厚的传统半导体晶圆解决方案降低了50%，因此电源系统中的功率损耗可减少15%以上。

对于高端AI服务器应用来说，电流增大会推动能源需求上升，因此，将电压从230 V降低到1.8 V以下的处理器电压，对于电源转换来说尤为重要。超薄晶圆技术大大促进了基于垂直沟槽MOSFET技术的垂直功率传输设计。这种设计实现了与AI芯片处理器的高度紧密连接，在减少功率损耗的同时，提高了整体效率。

英飞凌电源与传感系统事业部总裁Adam White表示：「新型超薄晶圆技术推动了我们以最节能的方式为从电网到核心的不同类型的AI服务器配置提供动力的雄心。随着AI数据中心的能源需求大幅上升，能效变得日益重要。这为英飞凌带来了快速发展的机会。随着双位数中间区间的增速，我们的AI业务在未来2～3年内预计将达到10亿欧元。」

由于将芯片固定在晶圆上的金属叠层厚度大于20微米，因此为了克服将晶圆厚度降低至20微米的技术障碍，英飞凌的工程师们必须建立一种创新而独特的晶圆研磨方法。

这对整个薄晶圆加工过程中所面临的挑战产生了影响，例如晶圆翘曲度、晶圆传送、晶圆分离等，同时也对确保晶圆稳定性和一流稳健性的后端装配过程产生了重大影响。

20微米晶圆制程以英飞凌现有的制造技术为基础，能够在不增加制造成本并保证产量最大化和供应安全的情况下，无缝整合到现有的大批量硅片生产线中。

该技术已获得客户认可，并被应用于英飞凌的整合智能功率级（DC-DC转换器）中。同时，该技术还拥有与20微米晶圆技术相关的强大专利组合，体现了英飞凌在半导体制造领域的创新领先优势。

随着目前超薄晶圆技术的发展，英飞凌预计在未来3～4年内将取代现有的传统晶圆技术用于低压功率转换器。这项突破进一步巩固了英飞凌在市场上的独特地位。英飞凌目前拥有全面的产品和技术组合，涵盖了基于Si、SiC和GaN的元件，这些元件是推动低碳化和数码化的关键因素。