繼宣布推出全球首款12吋氮化鎵(GaN)功率半導體晶圓和在馬來西亞居林建成全球最大的8吋碳化矽(SiC)功率半導體晶圓廠之後，英飛凌(Infineon)再次在半導體技術領域取得新的里程碑。英飛凌在12吋直徑的大規模半導體晶圓廠取得突破性進展，製造出迄今最薄的矽功率晶圓，晶圓厚度僅20微米，比人的頭髮還要細，是目前最先進晶圓厚度的一半。
英飛凌執行長Jochen Hanebeck表示，此款全球最薄的矽晶圓展現了英飛凌致力於透過推動半導體技術的發展，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誌著英飛凌在節能功率解決方案領域邁出了重要一步，並且有助於英飛凌充分發揮全球低碳化和數位化趨勢的潛力。憑藉這項技術突破，英飛凌掌握了Si、SiC和GaN這三種半導體材料。
此項創新將有助於大幅提高AI資料中心、消費、馬達控制和運算應用中功率轉換解決方案的能源效率、功率密度和可靠性。由於晶圓厚度減少了一半，基板電阻較原本基於40~60微米厚的傳統半導體晶圓解決方案降低了50%，因此電源系統中的功率損耗可減少15%以上。對於高階AI伺服器應用來說，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，對於電源轉換來說尤為重要。超薄晶圓技術大大促進了基於垂直溝槽MOSFET技術的垂直功率傳輸設計。這種設計實現了與AI晶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。
英飛凌電源與感測系統事業部總裁Adam White表示，新型超薄晶圓技術推動了英飛凌以最節能的方式為從電網到核心的不同類型的AI伺服器配置提供動力的雄心。隨著AI資料中心的能源需求大幅上升，能效變得日益重要。這為英飛凌帶來了快速發展的機會。隨著雙位數中間區間的增速，英飛凌的AI業務在未來兩到三年內預計將達到10億歐元。
由於將晶片固定在晶圓上的金屬疊層厚度大於20微米，因此為了克服將晶圓厚度降低至20微米的技術障礙，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。這對整個薄晶圓加工過程中所面臨的挑戰產生了影響，例如晶圓翹曲度、晶圓傳送、晶圓分離等，同時也對確保晶圓穩定性和一流穩健性的後端裝配過程產生了重大影響。20微米晶圓工藝以英飛凌現有的製造技術為基礎，能夠在不增加製造成本並保證產量最大化和供應安全的情況下，無縫整合到現有的大批量矽晶圓生產線中。
該技術已獲得客戶認可，並被應用於英飛凌的整合智慧功率級(DC-DC轉換器)中。同時，該技術還擁有與20微米晶圓技術相關的強大專利組合，體現了英飛凌在半導體製造領域的創新領先優勢。隨著目前超薄晶圓技術的發展，英飛凌預計在未來三到四年內將取代現有的傳統晶圓技術用於低壓功率轉換器。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，覆蓋了基於Si、SiC和GaN的元件，這些元件是推動低碳化和數位化的關鍵因素。
英飛凌將在2024年慕尼黑國際電子元件博覽會(2024年11月12~15日，C3展廳502號展位)上公開展示首款超薄矽晶圓。