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10月29日，半導體大廠英飛凌宣布推出全球最薄硅功率晶圓，成為首家掌握20μm超薄功率半導體晶圓處理和加工技術的公司。
英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部總裁Adam White表示，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。這給英飛凌帶來了快速發(fā)展的機遇，英飛凌預計其AI業(yè)務收入在未來兩年內(nèi)將達到10億歐元。
晶圓厚度僅為頭發(fā)絲1/4
技術規(guī)格上，這種晶圓直徑為30mm，厚度20μm僅為頭發(fā)絲的四分之一，是目前最先進的40-60μm晶圓厚度的一半。通常來講，晶圓的厚度大致在幾十到幾百微米之間。此次英飛凌將晶圓厚度降低到20μm，可謂是業(yè)界全新的突破。但業(yè)界也認為，更薄的晶圓也將面臨一些新的技術挑戰(zhàn)，例如傳統(tǒng)工藝兼容、翹曲等問題。
技術優(yōu)勢上，與基于傳統(tǒng)硅晶圓的解決方案相比，該技術晶圓厚度減半，基板電阻可降低50%，功率系統(tǒng)中的功率損耗可減少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(zhuǎn)換來說尤為重要。
應用領域上，英飛凌這款超薄晶圓技術已獲得認可，并被應用于英飛凌的集成智能功率級（直流-直流轉(zhuǎn)換器）中，且已交付給首批客戶。英飛凌指出，這項創(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、電機控制和計算應用。
目前，英飛凌擁有全面的產(chǎn)品和技術組合，覆蓋了基于Si、SiC和GaN的器件。碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）功率半導體作為新型半導體材料，因其在高功率應用中的卓越表現(xiàn)，也被認為是硅的下一代繼任者。英飛凌稱，硅將繼續(xù)在許多領域占據(jù)主導地位，但英飛凌也在積極推進SiC和GaN技術的發(fā)展。
在氮化鎵方面，英飛凌推出全球首款300mm氮化鎵（GaN）功率半導體晶圓；碳化硅方面，該公司提升其200毫米晶圓產(chǎn)能，目前已建成全球最大的200mm碳化硅（SiC）功率半導體晶圓廠，晶圓廠位于馬來西亞居林。
上述體現(xiàn)出英飛凌加強布局功率半導體市場的決心。
超薄晶圓技術，半導體業(yè)“重要推手”
放眼全球格局，功率半導體市場呈現(xiàn)出明顯的分層競爭格局。全球市場主要被海外IDM巨頭占據(jù)，其中英飛凌以一定優(yōu)勢的領先同行，其次是德州儀器、安森美、意法半導體等企業(yè)。
針對此次突破，業(yè)界認為，超薄晶圓技術的推進有望進一步擴大英飛凌在全球功率半導體市場的領先優(yōu)勢，或加劇全球功率半導體市場的同質(zhì)化競爭，驅(qū)動同行加快技術創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。
近年來，隨著科技行業(yè)的發(fā)展，市場對低能耗、小尺寸、超薄化芯片的需求不斷提升，進而推動超薄晶圓的需求上漲。這種市場需求的增長將促進半導體行業(yè)的快速發(fā)展，尤其是晶圓薄化技術的廣泛應用。
英飛凌預測，在未來三至四年內(nèi)，現(xiàn)有的傳統(tǒng)晶圓技術將逐步被這種超薄晶圓技術所取代，尤其在低壓功率轉(zhuǎn)換器領域。這預示著，未來，超薄晶圓技術可能會成為功率半導體市場的主流技術，引領行業(yè)技術發(fā)展的趨勢。
對于全球半導體行業(yè)而言，超薄晶圓技術的發(fā)展推動技術進步和市場格局的變化，對供應鏈、制造工藝以及市場需求產(chǎn)生了重要影響，并將進一步促進低碳化和數(shù)字化的進程。
